Vědci vytvořili Li-Metal akumulátor s 560 Wh/kg a vysokou životností

Vývoj nových akumulátorů je boj a spousta kompromisů. Zatímco jedno vylepšení zlepší jednu vlastnost, pořád zbývá spousta dalších vlastností, které jsou problémem. Lithium-Metal akumulátory jsou baterie, které mají zpravidla anodu z kovového lithia. Toto řešení umožňuje proti tradičním typům Li-Ion dosahovat mnohem vyšších energetických hustot, trpí ale na spoustu dalších problémů, které je třeba dořešit, než je bude možné vypustit do prodeje (často je to např. životnost). Vědci na Karlsruhe Institute of Technology (KIT) a Helmholtz Institute Ulm for Electrochemical Energy Storage (HIU) tak vyvinuli nový článek, který slibuje extrémně vysokou energetickou hustotu 560 Wh/kg. To je dvojnásobek toho, co je běžné u dnešních nejlepších článků (tam se pohybujeme okolo 270 Wh/kg). Jak toho ale dosáhli?

 

 

Katoda je typu NCM88 (nikl, kobalt, mangan), nicméně množství kobaltu je poměrně nízké a naopak niklu je zde více. Anoda je z kovového lithia a dle testů vědců byla se standardním tekutým elektrolytem LP30 životnost takových článků dosti mizerná. Po 1000 nabíjecích cyklech se kapacita propadla na pouhých 36,9 %. Zde se ukazuje, že takové Li-Metal ještě měly co dohánět. Když však použili nový elektrolyt ILE (Dual-Anion Ionic Liquid Electrolyte), situace se výrazně změnila. Kapacita klesala lineárně a po 1000 cyklech byla stále na 88 % původního maxima.

 

Převeďme si to tedy na elektromobily. Měl-li by elektromobil skutečný dojezd 500 km na jeden cyklus (kde se za cyklus považuje spotřebování 100 %, tedy klidně dvě spotřebování a nabití po 50 % nebo 10 po 10 %), pak by po 1000 cyklech měl dojezd 440 km. Na takový akumulátor by tedy ujel 470 tisíc km a na konci by měl onen 440 km dojezd. Akumulátor by tak patrně přežil většinu aut. Pokud jde o hmotnost, 80kWh akumulátor pro takový dojezd by měl v článcích jen 143 kg váhy (+ mnoho dalších kg pro obal akumulátoru).

 

Zdroj: kit.edu, interestingengineering.com