Životnosť lítium-metalových batérií (LMB) sa v nových testoch zdvojnásobila, pričom si zachovala veľmi vysokú energetickú hustotu.
Spoločnosť CATL je gigantom v oblasti výroby batérií, pričom aktuálne oznámila prelom v oblasti lítium-metalových batérií (LMB), ktoré kombinujú zvýšenú hustotu energie s dvojnásobnou životnosťou – oproti predchádzajúcim prototypom. Avšak, LMB sú síce sľubné pre širokú škálu použití, no ešte majú pred sebou dlhú cestu, kým ich uvidíte v elektromobiloch.
Podľa CATL je tento nový počin veľkým krokom správnym smerom. Zástupcovia spoločnosti hovoria, že ide o „významný krok smerom ku komerčnej životaschopnosti aplikácií, ako sú elektrické vozidlá a elektrické lietadlá“.
Stále je ale pred nami dlhý cyklus výskumu a vývoja LMB, pretože je náročné nájsť rovnováhu medzi ich energetickou hustotou a životnosťou. Ak zvýšite energetickú hustotu, batérie sa opotrebujú rýchlejšie, zatiaľ čo ak ich vydrž predĺžite, ich energetická hustota sa zníži.
Spoločnosť CATL tvrdí, že najnovší prototyp mal dvojnásobnú životnosť 483 cyklov s energetickou hustotou 500 Wh/kg. Pre porovnanie – to je viac, ako sa očakáva od polovodičových batérií a približne dvojnásobok toho, čo poskytujú súčasné nikel-mangán-kobaltové batérie, ktoré sa zvyčajne pohybujú v rozmedzí od 200 do 300 Wh/kg.
Kľúčom k prelomu bolo použitie iného kvapalného elektrolytu, než aký sa bežne používa. Spoločnosť CATL zistila, že hlavným dôvodom zlyhania článkov LMB bola spotreba elektrolytu, ktorá sa do konca životnosti článku spotrebovala až o 71 % a akumulovala sa v článku ako „mŕtve lítium“. Riešením bol prechod na lítiovú soľ LiFSI, ktorej vyššia vodivosť a stabilita pomohli predĺžiť životnosť článku s vyššou energetickou hustotou.
„Videli sme cennú príležitosť preklenúť priepasť medzi akademickým výskumom a jeho praktickým využitím v komerčných batériových článkoch. Naše zistenia zdôrazňujú, že spotreba soli LiFSI a, čo je dôležité, celková koncentrácia soli sú základným určujúcim faktorom životnosti batérie.“ Povedal, Ouyanga Chuyinga, prezident pre výskum a vývoj v CATL.
Zistenia spoločnosti CATL naznačujú, že odvetvie výskumu batérií by malo klásť väčší dôraz na trvanlivosť elektrolytu. Ďalšia štúdia publikovaná v januári 2025, ktorá vychádzala z výskumu medicínskych aplikácií vylepšených lítium-iónových batérií, zistila, že vysoko koncentrovaný elektrolyt je kľúčom k predĺženiu životnosti lítium-kovových batérií, ktoré dokázali dosiahnuť 3 000 cyklov nabitia a vybitia pri zachovaní 80% svojej pôvodnej kapacity.
Tento prielom dokazuje, že obrovské množstvo času a peňazí investovaných do výskumu batérií (len spoločnosť CATL investovala v roku 2024 do výskumu a vývoja približne 2,59 miliardy dolárov) nakoniec vedie k významným prelomom.
Výskum LMB a polovodičových batérií je prepojený, pretože oba majú spoločné vlastnosti a môžu ťažiť z rovnakých inovácií, ako napríklad nedávny prielom spoločnosti CATL v oblasti elektrolytov, a oba majú rovnaký cieľ dosiahnuť vyššiu energetickú hustotu, bezpečnosť článkov a dlhšiu použiteľnú životnosť, čoho výsledkom sú lepšie batérie pre širokú škálu použití, najmä teda pre elektrické vozidlá.
Zdroj: insideevs.com
Prečítajte si aj:
