Vědci z Hongkongu vylepšili Li-Ion baterie složkou z pleťových krémů

S novými přístupy ohledně akumulátorů budoucnosti se na stránkách SHW setkáváme pravidelně. Většina z nich je spíše jen vymyšlení konceptu, což znamená, že komerční nasazení takových článků při nejlepší vůli nastane tak za jednu, dvě dekády. Nyní tu máme další myšlenku, za kterou stojí vědci z Chinese University of Hong Kong. Ti se zaměřili na Li-Ion akumulátory, které místo tradičního elektrolytu využívají ten na vodní bázi. Takový má výhodu ve vyšší odolnosti proti hoření, takže je mnohem bezpečnější. Na druhou stranu ale přináší jiné nevýhody související obvykle s energetickou hustotou. Ta u běžných Li-Ion článků činí okolo 250 až 400 Wh/kg, články na vodní bázi ale mívají obvykle o něco méně, byť už byly vyvinuty články s elektrolytem LiTFSI na vodní bázi s hustotou až 460 Wh/kg. To je velmi pěkné číslo, nicméně takové akumulátory sice řešily bezpečnost, ale zase měly obrovský problém s toxicitou (soli s vysokou koncentrací lithia, síry a fluoru). 

 

 

Nový přístup zkouší výrazně snížit obsah těchto solí a nahradit je polyethylenglykolem, což je látka, která je součásti v nejednom kosmetickém přípravku. Její hlavní výhodou je menší zatížení životního prostředí a výrazně nižší cena (asi 30-100krát nižší než u LiTFSI). To je sice v nových článcích s elektrolytem 2 m LiTFSI–94%PEG–6%H2O stále přítomno, ale jeho koncentrace je na méně než desetině. Další výhodou je to, že tyto akumulátory mají obrovský rozsah napětí, při kterých jsou stabilní a molekuly vody v nich nedělají problémy. Tento rozsah činí 3,2 V a je zhruba od 1,3 do 4,5 V.

 

 

Bohužel je to něco za něco. Dopad na životní prostředí je sice méně zásadní ve srovnání s jinými články, máme tu i mnohem vyšší bezpečnost a nižší cenu, nicméně nevýhodou je zase znatelně nižší energetická hustota, která klesla na 110 Wh/kg. A to je přeci jen docela málo. Po 300 nabíjecích cyklech hustota klesne na 75 Wh/kg. U elektromobilů by něco takového bylo tedy stěží použitelné, 100kWh akumulátor by vážil nejméně 900 kg, což je nepřijatelné. Mnohem zajímavější by bylo ale nasazení jako záložní a vyrovnávací akumulátory např. u solárních elektráren nebo jako buffery pro rychlonabíječky elektromobilů a podobně.

 

Zdroj: nature.com