Čínská revoluce v bateriích? Nový elektrolyt prodlužuje životnost

Vědci z Nankai University v Číně oznámili zásadní technologický pokrok v oblasti lithium-metalových baterií. Vyvinuli nový typ elektrolytu, který v laboratorních testech umožnil článkům pracovat stabilně více než 9 000 hodin a u některých konstrukcí si po 2 500 nabíjecích cyklech udržet přes 80 % původní kapacity. Tento vývoj může zásadně změnit bateriové systémy pro elektromobily i síťové ukládání energie.

Klíčem je nový elektrolyt – látka, která přenáší ionty mezi anodou a katodou baterie. Tým použil takzvaný „eutektický gelový elektrolyt“, označovaný jako deep eutectic gel electrolyte (DEGE). Jeho základem je směs fluorovaných amidů, které zvyšují vodivost iontů a zároveň stabilizují povrch elektrod.

V běžných lithium-metalových článcích vznikají při nabíjení tenké kovové výrůstky, tzv. dendrity. Ty mohou zkrátit životnost článku nebo způsobit přehřátí. Nový elektrolyt tomuto jevu předchází, protože vytváří rovnoměrnější rozložení iontů na povrchu elektrody. Výsledkem je delší životnost a vyšší bezpečnost.

Podle laboratorních testů zvládly články s tímto elektrolytem nepřetržitý provoz po dobu přesahující 9 000 hodin, což odpovídá zhruba jednomu roku fungování. I po tisících nabíjecích cyklech si udržely stabilní výkon. Gelová struktura zároveň zlepšila tepelnou odolnost – články vydržely i testování při teplotě 80 °C bez významného poklesu výkonu.

Delší životnost baterií znamená nižší náklady, menší množství odpadu a vyšší návratnost investic. Pokud by se tato technologie zavedla do praxe, mohla by životnost bateriových systémů v elektromobilech nebo úložištích vzrůst o desítky procent.

Vyšší energetická hustota tohoto typu technologie by mohla realisticky přinést desítky procent navíc v dojezdu elektromobilů nebo přinést významně lehčí baterie se stejnou kapacitou.

V síťových úložištích by baterie s tisíci stabilních cyklů zlepšily návratnost investic a zmírnily tlak na těžbu kritických surovin. Baterie, které vydrží tisíce cyklů bez výrazné ztráty kapacity, by umožnily značně efektivnější využití elektřiny z obnovitelných zdrojů.

Zlepšená bezpečnost a tepelná stabilita jsou navíc klíčové pro nasazení ve velkých úložištích energie. Nový elektrolyt snižuje riziko požárů a umožňuje provoz i v náročnějších klimatických podmínkách.

Pokud se výzkum podaří převést z laboratoře do průmyslové výroby, může jít o jeden z největších skoků v technologii baterií za poslední dekádu. První komerční použití je nejpravděpodobnější v segmentech, kde je cena sekundární vůči výkonu. Tedy vojenství, letectví, nebo prémiový segment elektromobilů.