Čínski vedci predstavili novú lítiovo-kovovú batériu, ktorá v laboratórnych testoch dosiahla energetickú hustotu viac ako 600 Wh/kg.
Výskumný tím z Tianmushan Lab a univerzity Tsinghua tvrdí, že sa mu podarilo výrazne zlepšiť stabilitu technológie, ktorá by v budúcnosti mohla nájsť využitie najmä v dronoch či elektrických lietadlách s kolmým štartom a pristátím. Vedci sa zamerali na problém, ktorý dlhodobo obmedzuje lítiovo-kovové batérie. Pri vysokom napätí totiž dochádza k rozkladu elektrolytu a tvorbe lítiových dendritov, ktoré môžu znižovať životnosť batérie a zároveň predstavovať bezpečnostné riziko, informuje carnewschina.
Tím preto vyvinul nový typ elektrolytovej prísady, ktorá vytvára ochrannú vrstvu na povrchu katódy a zároveň stabilizuje rozhranie lítiovej anódy. Výsledkom má byť lepšia ochrana materiálov, efektívnejší pohyb lítiových iónov a obmedzenie rastu dendritov.
Batéria prekročila hranicu 600 Wh/kg
Pri testovaní 10 Ah článkov s katódou na báze vysokoniklovej ternárnej chémie dosiahli vedci energetickú hustotu 550,7 Wh/kg. Po 180 cykloch si články zachovali 80 percent pôvodnej kapacity.
Ešte vyššiu hodnotu výskumníci dosiahli pri použití katódového materiálu na báze mangánu bohatého na lítium. V tomto prípade sa reverzibilná špecifická energia dostala na 602,5 Wh/kg, čo je viac než o 50 % nad úrovňou súčasných bežných trakčných batérií.
Práve vysoká energetická hustota je dôležitá najmä pri lietajúcich elektrických strojoch. Každý kilogram batérie totiž výrazne ovplyvňuje ich dolet a výdrž vo vzduchu. Súčasné lítium-iónové batérie s grafitovou anódou sa pritom približujú k teoretickému limitu približne 350 Wh/kg.
Napriek pôsobivým výsledkom však nová technológia zatiaľ nie je pripravená na sériovú výrobu. Výskumníci upozorňujú, že bude potrebný ďalší vývoj, testovanie a optimalizácia predtým, ako by sa mohla dostať do komerčných produktov.
Pre porovnanie, CATL už pracuje na batériách s technológiou kondenzovanej hmoty pre eVTOL lietadlá, ktoré dosahujú približne 350 Wh/kg. Čínski vedci tak síce ukázali výrazný potenciál lítiových kovových batérií, no medzi laboratórnym článkom a batériou vhodnou na každodenné používanie zostáva ešte poriadne dlhá cesta.
