Extrakt z mořských řas má vylepšit vlastnosti sodíkových akumulátorů Na-Ion
10.10.2022, Milan Šurkala, aktualita
Akumulátory se v dnešní době spoléhají především na lithium, nicméně začíná se prosazovat i sodíková technologie zejména díky nižší ceně. Vědci z Bristolu dokázali vylepšit jejich vlastnosti separátorem z extraktu z mořských řas.
Výrazné prosazování elektromobility mnoha státy po celém světě (zdaleka nejde jen o EU) výrazně zvyšuje tlak na těžbu lithia, jehož ionty jsou základem funkce akumulátorů Li-Ion. Nicméně zejména v posledních letech se hledají nejen jiné materiály pro katody, ale také náhrada samotného lithia. Poměrně slibně vypadá sodík, přičemž akumulátory Na-Ion už ani nejsou jen něčím, co by existovalo pouze v laboratoři. V příštím roce by se ve větším měly rozšířit do levných motocyklů a skútrů. Ohlásila je např. společnost Niu, která si od toho slibuje zejména nižší cenu. Stinnou stránkou je ale nižší energetická hustota (někde okolo úrovně Li-Ion LFP) i nepříliš dobrá životnost. Vylepšení by mohl v budoucnu přinést výsledek bádání vědců University of Bristol. Ti vyvinuli nový separátor, který využívá extraktu z hnědých mořských řas ke zlepšení vlastností akumulátorů Na-Ion.
Sodíkové akumulátory stejně jako většina ostatních typů akumulátorů trpí na vznik dendritů, výrůstků vznikajících nabíjením a vybíjením akumulátoru. To pak stojí za jeho stárnutím, snižující se kapacitou a případně až k selhání zkratem. Cílem je tedy vyvinout takový separátor, který by průniku zabránil. Právě celulózový materiál získávaný z hnědých mořských řas by mohl být částí řešení. Zjistilo se, že zabraňuje jak vzniku a průniku dendritů, tak zlepšuje výkon akumulátoru. Zvyšuje se životnost i energetická hustota.
Nejlepších výsledků dosáhl akumulátor s verzí separátoru S-3500. Tehdy se proti klasickému komerčně dostupnému separátoru GF/D povedlo navýšit energetickou hustotu ze 190 Wh/kg na velmi slušných 256 Wh/kg, což už je úroveň Li-Ion NMC článků. Také se zvýšil měrný výkon ze 386 W/kg na 458 W/kg (tedy 100 kg článků by mohlo poskytovat výkon 45,8 kW). Pokud jde o životnost, tam to ale stále není žádný zázrak. Po 1000 cyklech totiž kapacita spadla na 63,2 % původní hodnoty, navíc velmi rychle padá zejména na začátku (na 75 % spadne už někde okolo 350. cyklu).
Zdroj: sciencedaily.com, wiley.com
