Vědci dokázali vyřešit jeden ze zásadních problémů bránících širšímu používání lithium-sírových baterií

Vědci dokázali vyřešit jeden ze zásadních problémů bránících širšímu používání lithium-sírových baterií

Tzv. lithium-sírové baterie dlouhou dobu přitahují pozornost vědců a inženýrů. Jejich vlastnosti jsou natolik zajímavé, že by mohly nahradit klasické lithiové baterie. Nyní se navíc povedlo překonat jeden zásadní problém.

Lithium-sírové baterie

Vývoj nových typů baterií je nesmírně důležitou součástí našich snah o přechod na ekonomiku založenou na maximálně čisté energii. V současnosti jsou lithiové baterie nejběžnějším a nejpoužívanějším typem, a nacházejí uplatnění prakticky v každém segmentu, včetně dopravy. To ale neznamená, že bychom nechtěli mít k dispozici baterie účinnější, odolnější, s větší výdrží… prostě baterie ve všech směrech lepší. Velmi vysoko je v tomto ohledu ceněn koncept tzv. lithium-sírových baterií (Li-S). Ty samozřejmě z tradičních Li baterií vycházejí, ale mohly by je významně posunout vpřed.

Obecně lze lithium-sírovou baterii popsat tak, že její anodu tvoří lithium nebo sloučenina lithia, zatímco katoda je tvořena strukturou s obsahem síry. Již od 60. let, kdy začaly být první Li-S baterie konstruovány, je zřejmé, že tato kombinace má potenciál poskytovat významně vyšší energetickou hustotu než soudobé Li baterie. Kromě toho mohou být Li-S baterie lehčí a postupný vývoj zajistil, že je umíme zkonstruovat tak, aby fungovaly v širokém teplotním rozsahu (třeba od -40°C do +50°C).

Související článek

Bill Gates varuje mladé lidi před čtyřmi velkými globálními hrozbami, proti kterým musí bojovat
Bill Gates varuje mladé lidi před čtyřmi velkými globálními hrozbami, proti kterým musí bojovat

Tvůrce Microsoftu prozradil, že se nyní obává více věcí než možné jaderné války.

V roce 2008 využilo Li-S baterii např. experimentální evropské solární bezpilotní letadlo Zephyr, které ve své době překonávalo rekordy v době nepřetržitého letu nebo nejvyšší dosažené výšky. Na trhu dnes ale Li-S baterie stále nenajdete. Proč? Pro masové využití má ale tento typ baterie několik nevýhod. Jedná se především o poměrně krátkou životnost, resp. příliš nízký počet nabíjecích cyklů, po které si baterie udrží svoji kapacitu. To se ale podle všeho podařilo překonat vědcům z několika amerických laboratoří.

Nový výzkum překonává překážky

Klíčem k překonání problému je nová struktura katody založená na tzv. hybridní polymerní síti. Tato inovativní chemická struktura minimalizuje nechtěný efekt nazývaný polysulfidové rozpouštění, který je zodpovědný za nižší životnost Li-S baterií. Otevírá se tím cesta k produkci baterií, které posunou tento segment o významný krok vpřed ve smyslu efektivity a využitelnosti baterií v mnoha oblastech.

Cesta k sériové produkci samozřejmě není nikdy přímočará a jako vždy bude záležet na detailech souvisejících s výrobním procesem, jakož i potenciálními zisky i riziky, které to výrobcům přinese. Je nicméně zřejmé, že se stále objevují technická řešení, která budou posouvat limity důležitých technologií a činit je ještě efektivnějšími, robustnějšími a levnějšími.  

#