Elektromobil VW Golf Blue-e-motionVOLKSWAGEN
Elektromobil VW Golf Blue-e-motion
Sportovní hybrid Porsche 918 RSRAUTO
Sportovní hybrid Porsche 918 RSR
Leaf po 4 letech v Jižní KorejiNISSAN
Leaf po 4 letech v Jižní Koreji
Twizy bude stát jen 6990 euroE-AUTO
Twizy bude stát jen 6990 euro

Revoluční lithium-vzduch baterie: budoucnost nebo jen sny?

Jan Grohmann - 13 Květen 2014

Lithium-vzduch baterie jsou jednou z možností, jak zásadně zvýšit dojezd elektrických aut nebo výdrž elektrických přístrojů. Na lithium-vzduch bateriích pracuje řada výzkumných týmů po celém světě. Jen za tři roky bylo zveřejněno 300 vědeckých prací. Jaký je tedy současný stav vývoje lithium-vzduch baterií?Lithium-vzduch baterie

A jak lithium-vzduchové (chceme-li lithium-kyslík) baterie fungují? Zjednodušeně řečeno, vydávají energii oxidací lithiových desek, tedy vstřebáváním kyslíku. Při nabíjení je chemická reakce opačná.

Avšak v praxi se jedná o velmi komplikovanou chemii a fyziku. Komerčně použitelné lithium-vzduch baterie jsou ještě deset nebo možná dvacet let daleko. Kde je tedy problém?

"Vývoj praktických li-vzduch baterií musí překonat nelehké úkoly - pochopení základních elektrochemických procesů lithium-kyslík, vývoj nových materiálů elektrického článku a inovace v klíčových aspektech designu elektrického článku," říká Jun Lu, vedoucí týmu výzkumníků na Pekingském institut technologie a Univerzitě Hanyang.

Lithium-vzduchové baterie se s teoretickou hustotou energie až 12 000 Wh/kg blíží benzínu, který má 13 000 Wh/kg. Avšak jedná se o teoretickou hodnotu lithium-vzduch baterie, v praxi nedosažitelnou.

Čtveřice základních typů lithium-vzduch baterií

Čtveřice základních typů lithium-vzduch baterií.
foto: ACS, Jun Lu

Nejlepší současné (cenově dostupné) li-ion baterie mají hustotu energie někde kolem 200 - 250 Wh/kg. Cílem výzkumníků je vyrobit lithium-vzduch baterie s hustotou energie alespoň 1000 Wh/kg.

"Použitelná hustota energie benzínu v automobilovém průmyslu je přibližně 1 700 Wh/kg, za předpokladu, že průměrná převodní účinnost palivo/pohyb je 12,6 % u amerických aut," cituje magazín Charged EV časopis Chemical Reviews.

"Naštěstí, podobnou energii získáme, pokud dokážeme dosáhnout alespoň 14,5 % teoretické hustoty energie plně nabité lithium-vzduch baterie. Takže není vyloučeno, že taková hustota energie může být dosažená na úrovni elektrického článku.“

V současné době výzkumníci zaměřují svou pozornost na čtyři druhy lithium-vzduch baterií, charakterizované typem elektrolytu – aprotycká, vodná, pevná a hybridní aprotická/vodná.

Typická aprotická lithium-vzduch baterie se skládá z lithiové elektrody, elektrolytu ze směsi soli litihia rozpuštěné v aprotickém rozpouštědle a druhou elektrodu, která „dýchá“ kyslík za vzduchu. Největším problémem je stabilita elektrolytu, jak v čase, tak zejména při rychlém nabíjení baterie.

"Bez nejmenších pochyb, hledání stabilního elektrolytu, v elektrochemickém prostředí bohatém na kyslík, je v současné době největší prioritou,“ říká Lu. „Návrh robustní strategie pro zkoumání stability různých elektrolytů by bylo velmi prospěšné pro vývoj praktických lithium-vzduch aplikací.“

Dalším nadějným typem je lithium-vzduch baterie založená na vodném elektrolytu. "Úspěšný rozvoj jakýchkoli vodných lithium-vzduch baterií závisí na zamezení přímého kontaktu lithiové elektrody s vodou. Nejvíce inovativní přístup k řešení tohoto problému je zavedení li-ion vodivé skleněné keramiky (LiC-GC). Nicméně, tato keramika je obecně nestabilní a vysoce odporová při nízké teplotě. Kromě toho není příliš stabilní v silně kyselých nebo zásaditých médiích. Budoucí výzkum a vývoj velkých a flexibilnějších LiC-GC membrán velmi pomůže vývoji lithium vzduchové baterií s vodným elektrolytem,“ uzavírá Lu.

 
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

No ono ešte kartami zamiešajú zinkovo-vzdušné batérie.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Podle toho jak všechno trvá lze očekávat, že tohle by mohly být ideální baterie pro elektrombily 3. nebo 4. generace za takových 20 let. Vybou vyrobeny z recyklovaného lithia ze starých autobaterií a s konečnou platností začnou vyhánět spalováky z jejich posledních útočišť v ekosystému silniční dopravy.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

další eko-elektroterorista,který si myslí že elektrická energie rovná se ekologická energie a že auta,která nemají výfuk pomáhají ekologii...než tohle začnete blábolit někde na přednášce a na různých ekochatech,nastudujte kdo a co je největší znečišťovatel ovzduší a kolika procenty se na znečištění podílí automobilová doprava :-(

Obsah tohoto pole je soukromý a nebude veřejně zobrazen.
Standardní nastavení volby "Zasílání upozornění na email" můžete nastavit na stránce svého profilu.
Kontrola proti nevyžádaným příspěvkům
Absolováním testu nám pomáháte bojovat proti SPAMu. Děkujeme.
Přepište prosím tento kód do pole níže
Přepište, prosím, znaky z obrázku výše. Všechna písmena jsou malá.

TrendPark elektromobil Nissan Leaf

zajímavé články