Nová líthiová baterie s rekordnou objemovou hustotou
Lithium-iontové baterie dnes jen stěží dosahují energetickou hustotu 300 Wh na kilogram. To je příliš málo pro dosažení dlouhého dojezdu, po jakém řidiči touží. Výzkumníci z Čínské akademie věd v Pekingu však v nedávném vydání časopisu Chinese Physics Letters napsali, že vyrobili lithiové baterie nabíjecí pomocí ultratenké katody s vysokou kapacitou vybíjení as plošnou kapacitou přesahující 10 mAh/cm2 a kovové lithiové. Zařízení se mohou pochlubit gravimetrickou hustotou energie 711,3 Wh/kg a objemovou hustotou energie 1653,65 Wh/L, což jsou nejvyšší hodnoty v dobíjecích lithiových bateriích založených na katodě interkalačního typu.
Toho bylo dosaženo díky použití vysokokapacitní katody na bázi manganu, bohaté na lithium, a tenké kovové lithiové anody s vysokou specifickou energií. Nová zařízení by mohla být přínosem pro elektromobily s dlouhým dojezdem a elektrickou leteckou dopravu, které kladou stále vyšší nároky na energetickou hustotu baterií. Výzkumníci vysvětlují, že vždy existuje kompromis mezi hustotou energie, cyklickým výkonem a bezpečností lithium-iontových baterií. Bezpečnost je prvořadý požadavek, ale zvýšená hustota energie zvýší rizika během provozu baterie.
„Hustota energie se musí postupně zvyšovat a zároveň se musí zajistit bezpečnost,“ říká první autor studie Quan Li. „Naším cílem je zvýšit bezpečnost baterií prostřednictvím technologie polovodičových baterií, čímž se baterie s vysokou hustotou energie stanou praktičtějšími.“ Dodává, že cyklická výkonnost baterií s vysokou hustotou energie stále zaostává za výkonností současných komerčně využívaných baterií. Proto bude trvat ještě dlouho, než se baterie s velmi vysokou hustotou energie začnou prakticky používat.
Neměli bychom zapomínat ani na to, že baterie s vyšší hustotou energie mohou být dražší než baterie s méně sofistikovanou technologií, přinejmenším dokud se neprojeví úspory z rozsahu. Nedávno společnost Nio uvedla, že pro svůj připravovaný model ET7 představí 150 kWh baterii o hustotě energie 360 Wh na kilogram.
