Hlavní navigace

Příští generace lithium-iontových baterií z olova a křemíku

 Autor: Fotolia © fpainter7
Lithium-iontové baterie, zkráceně také Li-Ion, jsou dnes absolutně všudypřítomné – v mobilech, laptopech i elektromobilech. Mají však svá omezení.
Redakce 16. 2. 2021

Sdílet

Především je problém dělat je dostatečně malé a výkonné na to, aby zvládly pohánět objekty jako auto, a také udržet jejich nabíjecí kapacitu a to, aby se nevybily po pár hodinách používání (což se často nedaří, jak víme u chytrých telefonů).

Vědci z Argonnské národní laboratoře nedávno představili nový design elektrod pro Li-Ion baterie, který využívá nízkonákladové materiály a křemík. Jde o práci několika univerzit a výzkumných institucí.

Ačkoli výkonnost a využití Li-Ion baterií moc nezvyšují (už dnes dosahují praktických limitů současné bateriové technologie založené na lithiu), mají potenciál snížit náklady a zlepšit recyklaci baterií, stále velmi problematickou. Využití míří primárně na hybridní a elektrická vozidla.

Baterie fungují na principu vložení iontů lithia do anody během nabíjení a jejich postupné odstraňování během vybíjení, tedy využívání baterie. Současné grafitové anody dokážou operovat po tisíce těchto cyklů nabíjení a vybíjení – limit kapacity už byl ale zřejmě dosažen.

Potenciálem se proto pro vědce stal jiný materiál pro anody – a tím olovo. Olovo je ve světě běžné, je nenákladné a už dnes se velmi běžně recykluje a v automobilismu používá.

Pokročilá struktura anody složená z olova, křemíku a dalších běžných materiálu je sice docela komplexní, ale snadná a levná na výrobu, dobře recyklovatelná a zvládne držet cykly nabití a vybití přinejmenším stejně dobře jako grafit. Vědci uvádí až dvojnásobnou životnost baterie.

Argonnská národní laboratoř pokračuje ve výzkumu nového konceptu a jeho využití v praxi. Studie týmu vyšla na 98. narozeniny Johna B. Goodenougha, vítězce Nobelovy ceny za chemii v roce 2019, který lithium-iontovou baterii pomohl vynalézt.