SAMSUNG_052022 Advertisement SAMSUNG_052022 Advertisement SAMSUNG_052022 Advertisement

Nové batérie môžu zvýšiť dojazd elektromobilov až päťnásobne

Technológie
5

Lítiovo-sírové batérie môžu byť ďalšou generáciou energetických článkov, ktoré budeme používať v našich elektrických vozidlách. Vedci však ešte musia zabezpečiť ich dlhšiu životnosť. Práve to sa pokúsil dosiahnuť tím výskumníkov z Michiganskej univerzity vývojom batérie s 1000 cyklami, ktorá by mohla päťnásobne zvýšiť dojazd elektrických vozidiel. Lítiovo-sírové (Li-S) batérie majú oproti svojim lítiovo-iónovým (Li-ion) náprotivkom množstvo výhod. Teoretická hustota energie Li-S článku je 2510 Wh/kg v porovnaní s 300 Wh/kg pri Li-ion článkoch.

To znamená, že Li-S batérie dokážu uchovať dva až päťkrát viac energie ako Li-ion na jedno nabitie. Namiesto drahého kobaltu používajú síru, ktorá je lacnejšia a je to deviaty najrozšírenejší prvok na Zemi. No hlavná prekážka pre ich komerčnú životaschopnosť je v tom, že neznesú dostatočný počet nabíjacích cyklov. Nabíjanie Li-S batérie totiž spôsobuje hromadenie chemických usadenín, ktoré degradujú článok a skracujú jeho životnosť.

Tieto usadeniny tvoria tenké stromovité štruktúry nazývané dendrity, ktoré rastú na lítiovej anóde. Tým zhoršujú anódu a elektrolyt a môžu potenciálne spôsobiť skrat a prehriatie. Druhý problém sú tzv. polysulfidy lítia. Keď sú lítiové ióny absorbované sírovou elektródou (katódou), reagujú a vytvárajú zlúčeniny síry obsahujúce lítium, nazývané polysulfidy. Tieto zlúčeniny nielenže rozkladajú sírovú katódu, kde rastú, ale prúdia aj smerom k lítiovej anóde a viažu sa na ňu.

To spôsobuje izoláciu anódy a zhoršuje výkon batérie. Na vyriešenie týchto problémov výskumný tím vyvinul biologicky inšpirovanú membránu, vyrobenú z recyklovaného kevlaru, teda materiálu, ktorý sa používa v nepriestrelných vestách. Táto membrána umožnila výskumníkom skonštruovať sieť aramidových nanovlákien, ktorá dokázala úspešne zastaviť rast dendritov.

SOFTECON 2022

Na zabránenie toku polysulfidov lítia má mať membrána schopnosť vykonávať proces nazývaný iónová selektivita. Výskumníci teda museli zabezpečiť, aby kevlarová membrána umožnila tok iónov lítia medzi anódou a katódou batérie a zároveň blokovala tok polysulfidov. Na tento účel pridali do pórov membrány elektrický náboj a využili samotné polysulfidy. Keď sa polysulfidy lítia prilepili na membránu z nanovlákien, ich záporné náboje odpudzovali ióny polysulfidov lítia, ktoré sa naďalej tvorili na sírovej elektróde. Kladne nabité ióny lítia však mohli voľne prechádzať.

Podľa vedúceho výskumníka Nicholasa Kotova je dizajn batérie „takmer dokonalý“, pričom jej kapacita a účinnosť sa blížia k teoretickým limitom. Navyše dokáže odolávať extrémnym teplotám pri použití v automobilovom priemysle. Reálna životnosť batérie môže byť pri rýchlom nabíjaní približne 1000 cyklov, čo sa považuje za desaťročnú životnosť. Štúdia bola zverejnená v časopise Nature Communications.

Zdroj: thenextweb.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

5 komentárov

Hlupy Luboslav Lacko klame reakcia na: Nové batérie môžu zvýšiť dojazd elektromobilov až päťnásobne

20.1.2022 01:01
Hlupy Luboslav Lacko klame
Reagovať

RE: Lacko nemôže povedať pravdu, dopadol by ako Kuciak, Lackovi to myslí, nedá sa odjebať reakcia na: Hlupy Luboslav Lacko klame

22.1.2022 19:01
Len si predstav, že by Lacko teraz napísal pravdu, že vláda ukradla 24 miliónov eur a sú roztratené po schránkových spoločnostiach. Veď by dopadol ako Kuciak. Odjebali by ho. Si myslíš, že prečo sú všetci novinári o tom ticho?
Reagovať

RE: V com prosim ta klame? Ved je to prebrate z vedeckej studie. Mozes byt konkretnejsi?: reakcia na: Hlupy Luboslav Lacko klame

21.1.2022 16:01
Mozes byt konkretnejsi?
Reagovať

RE: RE: Ale to je super, má to takto väčší náboj. Len si to predstav 5 násobok, to je klikbait. Milujem Lacka, vždy ťa tak ojebe reakcia na: RE: V com prosim ta klame? Ved je to prebrate z vedeckej studie. Mozes byt konkretnejsi?:

22.1.2022 17:01
Ale to je super. Na to musí každý kliknúť. Prečo by si sme si troška nezasnívali? Veď si to predstav 5 násobok a čo? Pichneš to do článku a ľudia klikajú a čítajú. No nie je to paráda? Čo na tom, že to tak nie je? Veď to vypustíš z hlavy za dve minúty. Už ani nevieš, čo si včera čítal...
Reagovať

RE: RE: reakcia na: RE: V com prosim ta klame? Ved je to prebrate z vedeckej studie. Mozes byt konkretnejsi?:

21.1.2022 23:01
Neni to prebrate. Lacko to zmenil. Ziaden vedec netvrdi, ze vyrobi bateriu, ktora zvysi dojazd automobilu 5 nasobne. Nikto z nich nekomentuje realny prinos v autach.
Reagovať

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať