EnergoZrouti.cz
Můj profil        Vyhledávání
HLAVNÍ STRÁNKADOMÁCÍZAHRANIČNÍKRAJEELEKTROMOBILITAVODÍK

Průlomová baterie vědců z Harvardovy univerzity přichází. Nabije se za 10 minut a vydrží až 15 let

Autor: Martin Bárta
TwitterFacebook
15. 5. 2021, 10:00
Martin Bárta

Vědci z Harvardovy univerzity přináší průlom čtyřicet let starého problému s lithium-kovovými bateriemi. Díky tomu by mohla vzniknout baterie, která se nabije za 10 minut a vydrží napájet elektromobil až 15 let bez nutnosti výměny.

Rychlé nabíjení baterií je důležité pro elektromobily
Rychlé nabíjení baterií je důležité pro elektromobily
Foto: Possessed Photography / Unsplash

Pro stále větší poptávku po elektromobilech a jejich rychlejší rozšiřování budou velmi důležité baterie s rychlým nabíjením a dlouhou životností na mnoho dobíjecích cyklů. Právě to jsou ale i hlavní problémy dnes používaných lithium-iontových baterií, ty jsou příliš drahé a jejich nabíjení trvá dlouho.

Vědci vyřešili čtyřicet let starý problém se stabilitou

V současné době se ale podle studie, kterou vědci publikovali v časopise Nature podařilo najít průlom a řešit tyto potíže. Už více jak čtyřicet let se totiž vědci snaží uchopit potenciál polovodičových lithium-kovových baterií, které ve srovnání s již zmíněnými lithium-iontovými bateriemi pojmou podstatně více energie ve stejném objemu a navíc je možné je nabít za zlomek času.

A právě kvůli tomu jsou lithium-kovové baterie považované podle docenta Xin Li z Harvardovy univerzity za svatý grál pro chemii baterií. Vědcům ale dlouhé roky dělala potíže stabilita těchto baterií, kterou se jim nepodařilo zajistit tak, aby byla trvalá a bezpečná.

Právě tým pod vedením pana Li ale navrhl stabilní lithium-kovovou baterii, kterou lze nabíjet a vybíjet nejméně 10 tisíc krát, to je tedy mnohem více cyklů než bylo dříve možné a navíc při vysoké proudové hustotě. Vědcům se to podařilo díky využití nového designu s komerčním katodovým materiálem jež má vysokou hustotu energie.

Nová technologie srovná pozici elektromobilů a standardních vozů

Nová technologie navíc přináší další zásadní výhodu, která by mohla posunout svět elektrických vozidel a to prodloužení životnosti baterií. Ta by se podle vědců měla dostat na hodnoty 10 až 15 let, tedy obdobnou životnost jako mají automobily na konvenční paliva. Plně nabitá by pak taková baterie mohla být během 10 až 20 minut.

Využití sendviče ve vývoji baterie , Harvard EDU
Velkým problémem lithium-kovových baterií byla podle vědců vždy chemie. Lithiové baterie totiž během nabíjení přenáší ionty lithia z katody na anodu. Když je anoda vyrobená z kovového lithia, na jejím povrchu se tvoří jehlicovité struktury zvané dendrity. Tyto struktury následně během dobíjení rostou jako kořeny do elektrolytu až následně prorazí bariéru oddělující katodu a anodu, to následně způsobí zkrat či vznícení baterie.

Harvardským vědcům se tak podařilo vytvořit vícevrstvou baterii připodobněnou sendviči, ta používá různé materiály s různou stabilitou mezi katodou a anodou. Právě tato technologie vícevrstvé baterie z různých materiálů zabraňuje pronikání lithiových dendritů.

„Díky flexibilitě a všestrannosti je náš vícevrstvý design potenciálně kompatibilní s postupy hromadné výroby v bateriovém průmyslu. Škálování na komerční baterii nebude snadné a stále existují určité praktické výzvy, ale věříme, že budou překonány.“ řekl vedoucí projektu Xin Li.

A jaký je váš názor? Podělte se o něj v diskuzi
Štítky: Elektromobily, Baterie, Harvard
Autor: Martin Bárta, Zdroj: Harvard


  Diskuze (2 příspěvky)


Doporučujeme










Témata



Krajské zprávy