Domů
Akumulace energie
Vědci z Texasu vyvinuli inovativní Li-ion baterii, která neztrácí na výkonnosti i bez využití kobaltu

Vědci z Texasu vyvinuli inovativní Li-ion baterii, která neztrácí na výkonnosti i bez využití kobaltu

Technologie lithium-iontových baterií prochází v posledních letech značným vývojem, který kromě mobilních zařízení žene kupředu zejména rozvoj elektromobility a bateriových úložišť. Jedním z předních problémů, se kterým se vědci snaží dlouhodobě vypořádat, je náhrada vzácných surovin, které výrobu baterií prodražují. Jednou z nich je i kobalt. Vědci z USA nyní představili novou bezkobaltovou elektrodu, která má umožnit výrobu levnějších a lepších baterií.

Náhrada kobaltu vzhledem k jeho omezenému výskytu a podmínkám těžby je jedním z důležitých cílů, na který se vědci zaměřují již dlouhou dobu. Přestože je možné vyrobit lithium-iontové baterie i bez jeho využití, obvykle dosahují horších parametrů, zejména nižší rychlosti nabíjení a vybíjení, a nejsou tak zatím konkurenceschopné.

Běžné lithium-iontové baterie využívají katody tvořené slitinou kovů, nejčastěji niklu, kobaltu, manganu či hliníku. Katody mohou tvořit až polovinu z nákladů na suroviny, kdy nejdražší je právě kobalt, jenž v běžných bateriích tvoří 10 až 30 % katody. S cenou okolo 29 tisíc dolarů za tunu tak výrazně převyšuje cenu ostatních surovin.

Vědci z Texaské univerzity v Austinu však nyní představili novou bezkobaltovou elektrodu, která neduhem snížené výkonnosti netrpí, a má tak otevřít cestu k výrobě levnějších baterií. Základním stavebním prvkem nové katody je nikl, který tvoří 89 % elektrody, zbytek klíčových součastí poté tvoří mangan a hliník. Větší podíl niklu rovněž podle vědců zaručí vyšší kapacitu baterie, a tím i vyšší energetickou hustotu.

„Kobalt je nejméně hojný a nejdražší komponent v katodách baterií. A my jej kompletně eliminujeme,“ říká Arumugam Manthiram, spoluautor studie a vedoucí Texaského materiálového institutu.

Klíč k novému úspěchu je podle vědců nutné hledat na atomární úrovni, kdy byli schopní při syntéze udržet ionty jednotlivých prvků rovnoměrně rozložené v krystalické struktuře katody. Pokud se ionty shlukují, dochází k degradaci výkonnosti baterie, což byl dle Manthirama hlavní problém, který trápil bezkobaltové baterie. S rovnoměrným rozložením iontů se tak vědcům podařilo těmto obtížím vyhnout.

„Naším cílem je využívat pouze hojně se vyskytující a dostupné materiály pro náhradu kobaltu při zachování výkonnosti a bezpečnosti a využívat procesy průmyslové syntézy, které jsou škálovatelné,“ uvedla Wangda Li, spoluautorka studie.

Komentáře

(0)

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna u komentáře
Vyžadované informace jsou označeny *
Pravidla diskuze
Veškeré příspěvky v diskuzi na webu oEnergetice.cz musí splňovat Pravidla diskuze. Přidáním příspěvku do diskuse uživatel vyjadřuje souhlas s těmito pravidly a zavazuje se je dodržovat.
Komentáře pouze pro přihlášené uživatele
Upozorňujeme diskutující, že komentáře v diskuzi budou moci přidávat již brzy pouze přihlášení uživatelé. V diskuzi se stále častěji objevují příspěvky od anonymních uživatelů, které porušují pravidla diskuze. Věříme, že díky tomuto opatření bude diskuze pod články pro všechny přínosnější.
Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj na této stránce.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
OM Solutions s.r.o.
Kpt. Nálepky 620/7, Nové Dvory, 674 01
Třebíč
IČ: 02682516
SOCIÁLNÍ SÍTĚ
© 2021 oEnergetice.cz All Rights Reserved.