Vědci a inženýři z amerického technologického výzkumného centra Argonne tvrdí, že vyvinuli novou baterii, která má podle nich čtyřikrát větší hustotu energie než lithium-iontové baterie.
Výzkumníci z Illinois Institute of Technology (IIT) a amerického ministerstva energetiky (DOE) Argonne National Laboratory tvrdí, že nová baterie by mohla napájet EV na více než 1 600 km a jednou by mohla být také použita k napájení domácích spotřebičů, letadel a nákladních vozů na dlouhé vzdálenosti.
„Hlavní novou součástí této lithium-vzduchové baterie je pevný elektrolyt namísto obvyklého tekutého typu,“ říká Argonne v tiskové zprávě.
,,Chemické složení baterií s pevným elektrolytem může potenciálně zvýšit hustotu energie až čtyřikrát oproti lithium-iontovým bateriím. Což se promítá do delšího dojezdu.“
Více uložených elektronů znamená vyšší hustotu energie
Argonne Distinguished Fellow Larry Curtiss říká, že lithium-vzduchová baterie má nejvyšší projektovanou hustotu energie ze všech bateriových technologií, o kterých se uvažuje pro další generaci baterií nad rámec lithium-iontových baterií.
,,Vědci v Argonne a jinde pracovali více než deset let na vývoji lithiové baterie, která využívá kyslík ve vzduchu,“ řekl Curtiss.
Argonne říká, že v minulých konstrukcích lithium-vzduch se lithium v lithiové kovové anodě pohybuje kapalným elektrolytem, aby se během výboje spojilo s kyslíkem, čímž se na katodě získá peroxid lithia ( Li2O2) nebo superoxid (LiO2).
Peroxid nebo superoxid lithia se pak během nabíjení rozloží zpět na lithiové a kyslíkové složky. Tato chemická sekvence ukládá a uvolňuje energii na vyžádání.
Argonne říká, že nový pevný elektrolyt se skládá z keramického polymerního materiálu vyrobeného z relativně levných prvků ve formě nanočástic. Tato nová pevná látka umožňuje chemické reakce, které při vybíjení produkují oxid lithný (Li2O).
První lithium-vzduchová baterie dosahující čtyřelektronové reakce při pokojové teplotě
,,Chemická reakce pro superoxid nebo peroxid lithia zahrnuje pouze jeden nebo dva elektrony uložené na molekulu kyslíku. Zatímco reakce na oxid lithný zahrnuje čtyři elektrony,“ řekl chemik Argonne Rachid Amine.
Argonne říká, že nový design lithium-vzduch je první lithium-vzduchovou baterií, která dosáhla čtyřelektronové reakce při pokojové teplotě. Pracuje také s kyslíkem dodávaným vzduchem z okolního prostředí.
Schopnost provozu se vzduchem eliminuje potřebu provozu kyslíkových nádrží, což byl podle Argonne problém u dřívějších návrhů.
,,S dalším vývojem očekáváme, že náš nový design lithium-vzduchové baterie také dosáhne rekordní hustoty energie 1 200 watthodin na kilogram,“ řekl Curtiss. ,,To je téměř čtyřikrát lepší než lithium-iontové baterie.“
Pro srovnání nové články Tesly 4680 mají hustotu energie 272-296 Wh/kg, což se podle současných standardů považuje za velmi vysoké. Při 4 násobku této hustoty by nové články otevřely nejrůznější možnosti včetně letadel. Ta by na jedno nabití mohla letět hodně přes 1 000 km.
Zdroj: thedriven, TowPoint
