Nová lítiová batéria s rekordnou energetickou hustotou až 711 Wh/kg

Lítiovo-iónové batérie dnes len ťažko dosahujú energetickú hustotu 300 Wh na kilogram. To je príliš málo na dosiahnutie dlhého dojazdu, po akom vodiči túžia. Výskumníci z Čínskej akadémie vied v Pekingu však v nedávnom vydaní časopisu Chinese Physics Letters napísali, že vyrobili lítiové batérie nabíjateľné pomocou ultratenkej katódy s vysokou kapacitou vybíjania a s plošnou kapacitou presahujúcou 10 mAh/cm2 a kovovej lítiovej anódy. Zariadenia sa môžu pochváliť gravimetrickou hustotou energie 711,3 Wh/kg a objemovou hustotou energie 1653,65 Wh/L, čo sú najvyššie hodnoty v nabíjateľných lítiových batériách založených na katóde interkalačného typu.

Dosiahlo sa to vďaka použitiu vysokokapacitnej katódy na báze mangánu, bohatej na lítium, a tenkej kovovej lítiovej anódy s vysokou špecifickou energiou. Nové zariadenia by mohli byť prínosom pre elektromobily s dlhým dojazdom a elektrickú leteckú dopravu, ktoré kladú čoraz vyššie nároky na energetickú hustotu batérií. Výskumníci vysvetľujú, že vždy existuje kompromis medzi hustotou energie, cyklickým výkonom a bezpečnosťou lítiovo-iónových batérií. Bezpečnosť je prvoradá požiadavka, ale zvýšená hustota energie zvýši riziká počas prevádzky batérie.

„Hustota energie sa musí postupne zvyšovať a zároveň sa musí zaistiť bezpečnosť,“ hovorí prvý autor štúdie Quan Li. „Naším cieľom je zvýšiť bezpečnosť batérií prostredníctvom technológie polovodičových batérií, čím sa batérie s vysokou hustotou energie stanú praktickejšími.“ Dodáva, že cyklická výkonnosť batérií s vysokou hustotou energie stále zaostáva za výkonnosťou súčasných komerčne využívaných batérií. Preto bude trvať ešte dlho, kým sa batérie s veľmi vysokou hustotou energie začnú prakticky používať.

Nemali by sme zabúdať ani na to, že batérie s vyššou hustotou energie môžu byť drahšie ako batérie s menej sofistikovanou technológiou, prinajmenšom dovtedy, kým sa neprejavia úspory z rozsahu. Nedávno spoločnosť Nio uviedla, že pre svoj pripravovaný model ET7 predstaví 150 kWh batériu s hustotou energie 360 Wh na kilogram, ktorá bude stáť rovnako ako celý automobil ET5, ktorý sa v Číne predáva za 328 000 jüanov (47 580 USD).

Zdroj: cleantechnica.com.