Lithium-sirné baterie by mohly dát elektromobilům dojezd až 1000 km, mobilům pětidenní výdrž

Vědcům z australské univerzita Monash se podařilo vyvinout lithium-sirné bateriové články, které by mohly znamenat až 1000km dojezd elektromobilů.

Docent Matthew Hill, Dr. Mahdokht Shaibani a profesor Mainak Majumder se svým novým bateriovým článkem Li-S.
foto: Monash University

Lithium-sirné baterie (Li-S) jsou dlouhodobě jednou z nejzajímavějších alternativ/variací klasických li-ion baterií. Jejich vývojem se zabývají i odborníci v České republice, např. Tomáš Kazda z Ústavu elektrotechnologií FEKT VUT.

Lithium-sirné baterie mají zhruba trojnásobnou kapacitu než současné běžně využívané lithno-iontové akumulátory (hustota energie se uvádí až 1,8 MJ/kg, zatímco Li-Ion mají 0,36 až 0,875 MJ/kg).

Díky vyšší hustotě energie mohou mít Li-S akumulátory malou hmotnost a srovnatelný objem (objemová hustota energie je 1,26 MJ/l, zatímco Li-Ion mají 0,90 až 2,43 MJ/l).

Lithium-sirné akumulátory navíc nevyužívají (vzácné) kovy jako kobalt, nikl nebo kadmium, proto by jejich výroba byla méně závislá na těžbě. Síra je totiž často i odpadní produkt mnoha výrobních procesů, takže technologie je výrazně šetrnější k životnímu prostředí.

Konstrukce Li-S byla dosud spojena s mnoha nevyřešenými úkoly. Jedním z nich je konstrukce elektrod, protože síra, z níž je vytvořena katoda, je téměř nevodivá. Používají se proto různé kombinace síry s uhlíkem ve formě nanovláken, které dodají katodě potřebnou vodivost.

Katoda je ale během elektrochemických reakcí silně namáhána a rychle degraduje. Právě úprava elektrod tak, aby zůstal zachován počet nabíjecích cyklů srovnatelný s akumulátory dostupnými v současné době, je předmětem výzkumu Tomáše Kazdy.

Vědci z Monash University tvrdí, že už se jim podařilo vyvinout světově první efektivní Li-S baterii, která právě tyto problémy řeší. Dokázala by prý dát elektromobilu dojezd 1000 km, nebo v menším provedení mobilu výdrž pěti dní.

Prototypy článků už se testují v Německu a další testy v elektromobilech a solárních elektrárnách jsou připravovány v Austrálii. Komerční nasazení Li-S baterií je tak zas o kus blíž.

Někteří z největších výrobců li-ion baterií v Evropě a Číně už údajně o technologii . Ta má být levná, ale baterie přitom nabídne vynikající výkon i kapacitu, až 4x lepší ve srovnání se současnými li-ion bateriemi.

V Česku byl základní výzkum tohoto typu akumulátorů na FEKT VUT zakončen v roce 2018 podaným evropským patentem a výrobou prototypu mincové baterie. Pro další vývoj odborníci z brněnské techniky hledali investora, který by pomohl přenést technologii do další fáze vývoje a testování a poté i do výroby.

tisková zpráva

26 komentářů u “Lithium-sirné baterie by mohly dát elektromobilům dojezd až 1000 km, mobilům pětidenní výdrž”

  1. Zaujímavé ako sa vždy pri predstavení „prevratnej“
    Zaujímavé ako sa vždy pri predstavení „prevratnej“ technológie usmievajú na fotke minimálne dvaja-traja v bielych plášťoch s krabičkou v ruke, to je základ úspechu :)))
    A pritom sme sa dozvedeli, že „vzácny“ kov Kadmium sa nepoužíva v litiových akumulátoroch. Aspoň myslím, že o nich je reč, lebo Niklo-kadmiové akumulátory sa veľmi nezdokonalujú.
    A ešte sme sa dozvedeli, že nová technológia poskytne dojazd magických 1000km.
    To je super :)))

      1. Tak úplně mimo by těch 200cyklů nebylo. Není řečeno jak
        Tak úplně mimo by těch 200cyklů nebylo. Není řečeno jak hlubokých cyklů a kolik je zůstatková kapacita po 200cyklech. I tak by to bylo 200 000 km najetých. Když se cykly změlčí třeba od 30 do 80 procent, stoupne cyklovatelnost a pořád bude dojezd 500km. Kolik současných elmobilů toto umí?

      2. Nabijaci cyklus sa standardne rata 100% DoD.
        pokial ma tato

        Nabijaci cyklus sa standardne rata 100% DoD.
        pokial ma tato bateria cca 5x vyssiu kapacitu, tak 200cyklov u nej znamena to iste, ako 1000 cyklov u beznej.
        Inymi slovami, ak nejaka Li-ionka s kapacitou 10Ah ma zivotnost 200 cyklov, nez jej kapacita klesne na 80% (opat standardne kriterium), tak z nej pocas jej zivotnosti dostanem 2000 Ah.
        Tato nova bateria ma mat kapacitu 5x vyssiu. Takze mame bateriu rovnakych rozmerov ako tu 10Ah, ale s kapacitou 50Ah. A pri zivotnosti 200 cyklov z nej dostaneme 10 000 Ah. V prostredi, kde by som vymlatil tu 10Ah bateriu za necely rok (ak pocitam cca 1 cyklus denne), tak nova bateria by mi vydrzala 5x dlhsie. A to je uz dost velky rozdiel, aby to malo zmysel, aj keby cena baterie bola napr. dvojnasobna.
        V pripade mobilov je taka zivotnost nieco, co mozno ani nema zmysel, pretoze mobil ako taky zastara moralne a technicky skor, nez klesne kapacita tejto baterie pod rozumnu uroven.

        Ale v inych aplikaciach to zmysel ma.
        Osobne som ale zvedavy na finalny vyrobok, fungujucu bateriu v mobile ci inde v realnom zivote. Az potom sa mozme bavit o tom, aka je skvela ci nie. Kym je to laboratorny kus, vsetky veci a diskusie ohladom vykonov, zivotnosti, vplyvu teplot na zivotnost a vykon atd. su a budu len v rovinach teorii a dohadov.

        1. Ale nesmite skloubit vsechny nej parametry. Kdyz to ma velkou
          Ale nesmite skloubit vsechny nej parametry. Kdyz to ma velkou kapacitu, tak to ma treba jen 1/10 zatizeni obycejne baterky a obracene. Kdyz reknou 5x vetsi kapacita, tak to berte jako udaj ve vyprodeji 70% sleva. Ale to plati pro neprodejny sunt a vse ostatni je za normalni cenu. Takze kapacita je až 5x, ale za podminek xy, ktere jsou neprakticke pro provoz. Treba teplota daleko od bezneho provozu apod.

Napsat komentář