MIT zlepšilo lithium-sírové baterie, nyní jsou menší

Mnoho vědců se snaží přijít s přelomovými bateriemi a většinou se ukáže, že ty v praxi nefungují tak dobře, jak se zprvu zdálo. Svým způsobem je to případ i lithium-sírových baterií, kde je síra použita jako katoda a tyto baterie zatím neumožňovaly je vyrobit malé a lehké současně. Buď šly vyrobit malé, ale velmi těžké, nebo sice lehké, ale objemově příliš velké. Vědci z MIT, Samsung Advanced Institute of Technology, Tongji University, Chinese Academy of Sciences a Songshan Lake Materials Laboratory ale zapracovali a podařilo se jim vylepšit celkovou bilanci těchto vlastností, což baterie tohoto typu posouvá blíže k praktické využitelnosti.

 

 

Novinka využívá hybridní katodu, která využívá nejen čisté síry, ale také disulfid molybdenu. Když se spojí tyto dva materiály dohromady, nabídnou vysokou elektrickou vodivost a snižují množství nutného uhlíku v baterii ze zhruba 20-30 % u dnešních článků na přibližně 10 %. To umožňuje ve výsledku značně zmenšit rozměry baterií.

 

Dle vědců mají dnešní Li-Ion články energetickou hustotu asi 250 Wh na 1 kg a 700 Wh na 1 dm3. Současné lithium-sírové články sice nabídnou 400 Wh na 1 kg, což znamená, že stejně těžká baterie udrží o 60 % více energie než Li-Ion (resp. stejné množství udrží baterie s hmotností nižší o 37,5 %), jenže pouze 400 Wh na 1 dm3. Tudíž, zatímco by taková baterie mohla být o více než třetinu lehčí, bude současně  objemově o 75 % větší. A to je velký problém. Lithium-sírové baterie nového typu sice nabídnou menší hustotu na hmotnost než ty původní (360 Wh na 1 kg), ale znatelně větší hustotu na objem (581 Wh na 1 dm3). Při stejném množství energie jako Li-Ion tak budou o cca 30 % lehčí a jen o 20 % větší.

 

To bohužel stále nevypadá jako moc velká výhra a zatím se k tomu přidává i další problém v podobě mizerné životnosti, kdy nabídne ještě méně nabíjecích cyklů než Li-Ion, které už samy o sobě jsou v tomto dost špatné. Dle vědců ale toto nesouvisí se samotnou technologií lithium-sírových baterií a jejich novými katodami, nýbrž samotným návrhem baterie, který chtějí předělat a vidí zde možnost znatelného zlepšení.

 

Zdroj: news.mit.edu