Konec lithium-iontových baterií? Nový elektrolyt by mohl zdvojnásobit dojezd elektrických vozů i prodloužit výdrž telefonů

Lithium-iontové baterie jsou dnes široce používané ve všech možných zařízeních. Potenciálně novou generací vysokoenergetických akumulátorů by však mohly představovat články využívající kovové lithium. Jejich hlavní využití spočívá především v elektromobilech, v nichž dokáží výrazně prodloužit délku dojezdu, mají však potenciál i v dalších zařízeních.

Hlavní nevýhodou stávajících lithiových baterií (v angličtině označovaných jako lithium metal batteries, aby bylo zřejmé, že jde o baterie, v nichž jako anoda vystupuje kovové lithium) je nutnost přídavku značného množství fluorovaných látek, které jsou hrozbou pro životní prostředí.

Obrázek: Konec lithium-iontových baterií? Nový elektrolyt by mohl zdvojnásobit dojezd elektrických vozů i prodloužit výdrž telefonů

Vývoj nových technologií výroby baterií je klíčem k úspěchu moderních zařízení. Foto: Freepik

Kámen úrazu baterií s kovovou anodou představují fluoridy

Fluor je v tomto případě dobrý sluha, ale zlý pán. Fluorované sloučeniny v elektrolytu pomáhají vytvářet ochrannou vrstvu kolem kovu na anodě, a tím bránit jeho rozpouštění. Vědci tuto vrstvu přirovnávají k zubní sklovině. Rozpouštění záporné elektrody pak vede k tvorbě tzv. dendritů, které se z anody větví a narušují její povrch. Dendrity výrazným způsobem snižují celkový výkon baterie, pokud se ale rozrostou až ke katodě, mohou vyvolat zkrat či vzplanutí. Vědci se tak snaží učinit tuto technologii efektivnější, bezpečnější a v neposlední řadě i ekologicky přívětivější

Průlom v těchto inovacích se nedávno podařil výzkumnému týmu ze Spolkové vysoké technické školy v Curychu, který vyvinul novou techniku výrazně snižující množství fluoru potřebné v lithiových bateriích. Tato změna ve složení elektrolytu nejenže řeší všechny výše uvedené problémy, ale také snižuje náklady na její výrobu. Klíčové bylo ovšem snížit koncentraci přidaného fluoru natolik, aniž by byla ohrožena stabilita ochranné vrstvy.

Obrázek: Konec lithium-iontových baterií? Nový elektrolyt by mohl zdvojnásobit dojezd elektrických vozů i prodloužit výdrž telefonů

Nový typ akumulátorů na bázi kovového lithia s minimem fluoru by mohl elektromobilům pomoci k delšímu dojezdu. Foto: Unsplash

Technologie by mohla mít celou řadu využití

Nová metoda vyvinutá švýcarským týmem využívá elektrostatické přitažlivosti nabitých fluorovaných molekul, které prvek přenáší na z elektrolytu na anodu. Právě volba této molekuly byla pro zvládnutí celé techniky klíčová. V praxi to znamená, že v roztoku je zapotřebí fluor o koncentraci 0,1 hmotnostního procenta, což je přinejmenším 20krát méně než v dosavadních článcích tohoto typu. Vzhledem k tomu, že je metodika i šetrná k životnímu prostředí, podala si výzkumná skupina z Curychu i žádost o patent na tuto technologii. Nové akumulátory by mělo být možné bez větších komplikací začlenit do stávajícího výrobního procesu. Baterie využívající kovové lithium by pak mohly najít využití například v chytrých telefonech, ale i v elektromobilech, které by se tak mohly dočkat vyššího výkonu či delšího dojezdu.

Zdroje: 1, 2, 3

Odebírat
Upozornit na
guest
0 Komentářů
Inline Feedbacks
View all comments
Obrázek: Smartphone jako konzole? Ukážeme vám, jak využít POCO F6 Pro na maximum
Smartphone jako konzole? Ukážeme vám, jak využít POCO F6 Pro na maximum
Obrázek: Už žádné sankce: OPPO a Ericsson uzavřely globální dohodu o spolupráci v oblasti 5G technologií
Už žádné sankce: OPPO a Ericsson uzavřely globální dohodu o spolupráci v oblasti 5G technologií
Obrázek: Sony A1: Fotoaparát, který vyfotil kulku u hlavy Donalda Trumpa
Sony A1: Fotoaparát, který vyfotil kulku u hlavy Donalda Trumpa
Obrázek: Z dronů do elektrokol: DJI představila špičkový pohon pro elektrokola
Z dronů do elektrokol: DJI představila špičkový pohon pro elektrokola
Obrázek: Mýtus o dedikovaných IP adresách v e-mail marketingu: Opravdu zlepšují doručitelnost?
Mýtus o dedikovaných IP adresách v e-mail marketingu: Opravdu zlepšují doručitelnost?
Obrázek: Přijdou silné bouřky, nebo slabé přeháňky? Přesná aplikace vám to pomůže zjistit
Přijdou silné bouřky, nebo slabé přeháňky? Přesná aplikace vám to pomůže zjistit
Obrázek: Znásobte své finance s AI, nabádají podvodníci Čechy na Facebooku. Jak je nahlásit a ochránit ostatní?
Znásobte své finance s AI, nabádají podvodníci Čechy na Facebooku. Jak je nahlásit a ochránit ostatní?
Obrázek: Česko zasáhnou velmi silné bouřky: Jak ochránit elektroniku a spotřebiče před zničením bleskem?
Česko zasáhnou velmi silné bouřky: Jak ochránit elektroniku a spotřebiče před zničením bleskem?