Americká firma SolidEnergy plánuje v roce 2017 zdvojnásobit objemovou energetickou hustotu lithium-iontových baterií. Prototyp baterie existuje a funguje. Výzvou je průmyslová výroba a komercializace.
foto: SolidEnergy
V roce 2014 firma SolidEnergy, založená věhlasným americkým technologickým institutem MIT, předvedla prototyp malého 2Ah elektrického článku s objemovou energetickou hustotou 1200 Wh/litr. Později pak pokročilejší článek s energetickou hustotou 1337 Wh/litr.
Základem nového elektrického článku je pevný polymerový elektrolyt SPIL (Solid Polymer Ionic Liquid). Elektrolyt SPIL vyvinula a licencovala před lety právě MIT.
Elektrolyt umožňuje použití velmi tenkých lithiových anod. Takové řešení zlepšuje objemovou hustotu energie o 50 % oproti bateriím s uhlíkovými anodami a o 30 % oproti bateriím s křemíkovými anodami.
foto: SolidEnergy
Připomeňme si základní technikálie lithium-iontových baterií. Každá baterie obsahuje elektrolyt (zásobárna elektronů), anodu (uvolňuje elektrony do elektrického obvodu) a katodu (přijímá zpět elektrony z elektrického obvodu). V dnešních li-ion bateriích je lithium přítomné pouze v elektrolytu. Anoda je uhlíková a katoda z oxidů kovů (různé podle typu a výrobce).
SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY
Nová baterie hliník-vzduch od Fuji slibuje vysokou energetickou hustot
Právě použití lithia pro výrobu anody mnozí považují jako nejlepší cestu ve zvýšení kapacity současných li-ion baterií. Na podobné baterii pracuje řada týmů po celém světě. O vývoji li-ion baterie s lithiovou se pokoušejí také například vědci z Stanfordské univerzity.
„Ze všech materiálů, které by šlo použít jako kladná elektroda, má lithium největší potenciál. Někdo jej označuje jako Svatý grál. Je velmi lehké a má vysokou energetickou hustotu – získáte více energie ze stejného objemu a hmotnosti,“ uvedl v polovině minulého roku Yi Cui, vedoucí výzkumného týmu na Stanfordské univerzitě.
video: YouTube
Proč se již lithium v bateriích nepoužívá již nyní? Lithium je velmi nestálý chemický prvek. Při testech za použití lithiové anody ve standardně konstruovaném článku došlo při nabíjení k tak masivní expanzi objemu lithia, že článek doslova roztrhal zevnitř.
Řešení testované v MIT i Stanfordské univerzitě spočívá v potažení lithiových anod tenkým polymerovým ochranným filmem.
Předností nové baterie se SPIL elektrolytem je také velká tepelná odolnost. Dnešní baterie s kapalným elektrolytem začínají být „reaktivní“ již od 50 °C. Naproti tomu baterie s SPIL jsou údajně odolné až do 300 °C.
V současnosti se zdá, že závod o komercializaci baterií s lithiovými anodami vyhraje firma SolidEnergy, resp. MIT. V roce 2016 se na trhu objeví nové 2Ah články pro chytré telefony s nositelnou elektroniku. O rok později pak 20Ah bateriové články pro elektrická vozidla.
Na inej stranke som cital,
Na inej stranke som cital, se tieto baterie maju dost problemy so zivotnostou. Dosahuju asi 300 nabijacich cyklov co je dost malo, takze sa obavam, ze sa zas iba tesime predcasne.
Dobrý den,
rád bych touto
Dobrý den,
rád bych touto cestou požádal uživatele vozů s jakýmkoliv alternativním pohonem o vyplnění dotazníku k mé diplomové práci na téma Technicko-ekonomické hodnocení alternativních paliv automobilu.
Vyplnění dotazníku zabere řádově 5-6 minut Vašeho času. V případě, že si najdete čas na vyplnění mého dotazníku, uvádím zde link: https://www.vyplnto.cz/databaze-dotazniku/alternativni-automobilova-11/.
Děkuji předem za ochotu a vyplnění dotazníku.
LITHIA JAKO SRAČEK SOUDRUZI
LITHIA JAKO SRAČEK SOUDRUZI !! 🙂
kcc-hho.webnode.cz/ropa/lithium/
Jenže spoustu Lithia má v
Jenže spoustu Lithia má v plánu nenávratně pro další použití zničit jaderná energetika v nových typech reaktorů.
ale keci, kdes ten blábol
ale keci, kdes ten blábol zase slyšel??
Zřejmě má na mysli
Zřejmě má na mysli fúzní reaktory, pro které by se mělo tritium vyrábět z lithia. Někde jsem četl, že by pro ně stačilo lithium asi na 46 milionů let…
hmm zajmavý, no tak supr,
hmm zajmavý, no tak supr, reaktory pojedou o pár melounů let mín a za usporený lithium si vyrobíme baterky hej 🙂
Když se jim to podaří,
Když se jim to podaří, tak jedině dobře, ale snad každej tejden čtu o nějakejch revolučních vynálezech a zlepšeních na poli baterií a reálnej progres v koncovejch spotřebičích ale vidět moc neni…
no je to o ropácích
no je to o ropácích samozřejmě. Házejí klacky pod nohy. Takže důležitá je soudržnost, firemní cítění a správný uvědomnění jako má jedině TESLA. Proto ji podporujme ať to může rozvíjet. A podporujete to už i tím, že jakýmkoli způsobem fakujete ropáky 🙂
Netušíte, jak je to s
Netušíte, jak je to s hmotností? Kdyby také úměrně klesla (což asi jo), pak by se třeba Tesla S dostala na dostřel 1000 km na jedno nabití, případně by zhubla o 200 kg. Což se taky počítá.
Obavam sa, ze hmotnost sa
Obavam sa, ze hmotnost sa moze dokonca zvysit.Cele je to totiz o tom, ze vnutorna chemia sa nezmenila iba sa zmensil priestor, takze je mozne dodat viac baterii.
Nejsem expert na baterie,
Nejsem expert na baterie, ale tak jak to chápu já se primárně sníží tloušťka anody, což na kapacitu nebude mít vliv a navíc bude nově z lehkého lithia. Takže z toho mi i logicky vyplývá, že baterie o stejné kapacitě by měla být nejen menší, ale i lehčí.
Tak určitě se zvedne i
Tak určitě se zvedne i hmotnostní hustota uložené energie, ale nebude to takový pokrok jako u Li-S článků. Nakonec se možná ukáže, že Lithiové články se budou stále více diverzifikovat do kategorií s vybranými vlastnostmi a tudíž nebude existovat jediná „ideální“ chemie.
Tahle technologie řeší
Tahle technologie řeší anodu a elektrolyt, kdežto Li-s je materiál katody, takže se to teoreticky dá zkombinovat. Tedy za předpokladu, že to bude chemicky stálé. LTO se taky dělají jak s NMC/NCA, tak s Lifepo4 katodami. BTW, má vůbec někdo aktuálně funkční Li-S akumulátor? Před pár lety už jsem je viděl dokonce i v cenících u Winstona, ale pak to stáhli a ticho po pěšině.
Co je to LTO? Lehké topné
Co je to LTO? Lehké topné oleje? 😉
Tohle mne zajímá ale dosud
Tohle mne zajímá ale dosud jsem na to nedohledal jednoznačnou odpověď. Totiž většina výrobců i odborné literatury striktně odděluje technologie Li-ion a Li-S. Tudíž je otázka jestli jde pouze o obchodní tah, nebo je Li-S skutečně třeba chápat jako jinou technologii?
Já bych se osobně nebál přiklonit k druhému tvrzení, protože někde jsem četl, že u Li-S článků myslím neprobíhá ten fundamentální interkalační proces lithných iontů, ale lithium je při vybíjení přímo rozpouštěno/vyloučeno v sirných solí do podoby iontů a pak zase vyloučeno a usazeno v kovové formě zpět na anodě při nabíjení. Chemii moc nerozumím, ale ten proces mi připadá odlišný.
Li-S články „prakticky“ vyzkoušel SionPower v nějakém UAV solárně poháněném letadle. Takže bych řekl že ty články už fungují – v ruce jsem je neměl. Pak by měl mít „hotové“ články i OxisEnergy.
Na wikipedii se v heslu Li-S
Na wikipedii se v heslu Li-S sice tváří, že jde o jinou technologii, ale hned v prvním odstavci se mluví o lithiových iontech. Takže ono to asi něco podobného jako když si někdo myslí, že lifepo4 je něco jiného než li-ion.
Jo ale hned pod tím, zas
Jo ale hned pod tím, zas píší, že princip je podobný NaS bateriím. Nerozumím tomu, ale snad všechny články, včetně „vědeckých“ Li-S od Li-ion distancují. Resp. jsem nenašel tvrzení že: „Li-S spadá do kategorie Li-ion“, naproti tomu u LFP, nebo LTO materiálů je toto tvrzení uvedené jako samozřejmost ve většině publikací.
pokud se zmensi tloustka,
pokud se zmensi tloustka, znamena to, ze ve stejnem objemu se zvetsi kapacita.
Tak snad se jim zadaří,
Tak snad se jim zadaří, obzvláště ten 20Ah článek bude výzva a vůbec by nevadilo kdyby byl k dostání až 2020, pokud bude fungovat alespoň tak jako současné články.