LMB jako příslib (nepříliš vzdálené) budoucnosti
Největší čínský výrobce baterií do elektroaut, společnost CATL, oznámil významný pokrok v oblasti lithium-metal baterií (LMB): jeho nové baterie kombinují zvýšenou energetickou hustotu se zdvojnásobenou životností oproti předchozím prototypům. Lithium-metalové baterie mají před sebou slibnou budoucnost v mnoha odvětvích, avšak jejich masové nasazení v automobilovém průmyslu si ještě počká.
CATL považuje současný pokrok za významný milník na cestě k reálnému použití těchto technologií v elektromobilitě i letecké dopravě. Inženýři řeší zásadní dilema - jak najít ideální poměr mezi kapacitou a trvanlivostí baterií. Když se zaměří na maximální výkon, baterie se rychleji opotřebovává. Naopak při snaze o dlouhou životnost musí obětovat část kapacity.
Podle společnosti CATL má nejnovější prototyp dvojnásobnou životnost 483 cyklů a hustotu energie 500 Wh/kg. To překonává očekávání pro polovodičové baterie a představuje to přibližně dvakrát více než u současných nikl-mangan-kobaltových baterií, které obvykle dosahují hustoty 200 až 300 Wh/kg.
Mohlo by vás zajímat
Klíčem je jiný elektrolyt
CATL přišla na to, co způsobuje problémy u lithium-metalových baterií - běžný elektrolyt totiž během provozu postupně ztrácí svou funkčnost a ke konci životnosti může ztratit až 71 % původní kapacity. Navíc se v baterii usazuje neaktivní lithium. Řešením bylo nasazení lithiové soli LiFSI, která má lepší vodivé vlastnosti a je stabilnější. Díky tomu vydrží baterie déle, i když má vysokou energetickou hustotu.
Jak říká Ouyang Chuying z výzkumného týmu CATL, jejich cílem je nyní propojit teoretické poznatky z laboratoří s tím, co skutečně funguje v komerčních bateriích.
Zjištění společnosti CATL naznačují, že by výzkum v průmyslu baterií měl věnovat větší pozornost trvanlivosti elektrolytu. Jiná studie zveřejněná letos v lednu, založená na výzkumu zdokonalených lithium-iontových baterií pro lékařské aplikace, dospěla k závěru, že pro prodloužení životnosti lithium-metal baterií je rozhodující vysoce koncentrovaný elektrolyt, který byl schopen dosáhnout 3 000 nabíjecích a vybíjecích cyklů při zachování 80 % původní kapacity.
Mohlo by vás zajímat
CATL investovala v loňském roce do výzkumu baterií 2,6 miliardy dolarů
Za průlomem v oblasti LMB stojí značné časové a finanční investice do výzkumu baterií. Jen loni CATL vynaložila na výzkum a vývoj 2,59 miliardy dolarů. Jsou to kroky a investice, které budou její konkurenti z celého světa těžko dohánět.
Ukazuje se, že výzkum LMB a baterií s pevným elektrolytem (solid-state-batteries) spolu úzce souvisí, protože obě mají stejné vlastnosti a mohou těžit z podobných inovací. Cílem obou je dosáhnout vyšší energetické hustoty, větší bezpečnosti článků a delší životnosti, což povede k lepším bateriím pro různé aplikace, zejména pro elektromobily.
Zdroj: CarNewsChina, YouTube/CATL
video
9 foto