Bude lithium-vzduchová baterie budoucnost elektromobility? Podle jedné studie je to řešení pro udržitelnou elektromobilitu
Sledovat v Google Zprávách
Skupina výzkumníků z univerzity v Pise našla příčiny, které způsobují, že dobíjení lithium-vzduchových baterií je extrémně pomalé. Dalším krokem bude testování alternativních materiálů.
O těchto bateriích se mluví jen málo kvůli jejich zjevným technickým omezením, která brání jejich uplatnění v automobilovém průmyslu, přesto by lithium-vzduchové baterie mohly představovat skutečné řešení pro udržitelnou mobilitu. Zjistila to studie univerzity v Pise zveřejněná v časopise Nature.
Stručně řečeno, jedná se o baterie, které využívají kyslík obsažený ve vzduchu jako kladnou elektrodu v kombinaci s kovovou zápornou elektrodou. Existuje řada variant, které pro zápornou elektrodu používají různé materiály, od hliníku po zinek, ale nejslibnějších výsledků bylo přirozeně dosaženo s lithiem.
Hlavní výhodou je výrazně vyšší hustota energie ve srovnání s běžnými roztoky využívajícími ionty lithia. Vědci hovoří o měrné a objemové energii dosahující 500 Wh/kg, resp. 1000 Wh/l. Jejich vyloučení z automobilového sektoru je však způsobeno příliš pomalým procesem nabíjení, což je činí nevhodnými pro elektromobily.
Tato situace by se však mohla změnit díky novému objevu, neboť týmu výzkumníků se podařilo vystopovat příčinu těchto dlouhých nabíjecích časů: jsou jí takzvané „redoxní mediátory“, tedy katalyzátory baterií.
Skupina pod vedením doktora Marca Lagnoniho a docenta Antonia Berteiho, vyvinula pokročilé a unikátní numerické modely, které simulovaly proces dobíjení se současnými redoxními mediátory. Ty ukázaly, že rychlost dobíjení neurčuje pouze elektrický potenciál katalyzátoru, ale že existují i další jevy, které jej mohou dále zpomalovat, a proto je třeba se jimi zabývat.
Výsledky byly publikovány v časopise Nature ve studii nazvané „Why charging Li-air batteries with current low-voltage mediators is slow and singlet oxygen does not explain the degradation“ (Proč je nabíjení Li-air baterií se současnými nízkonapěťovými mediátory pomalé a singletový kyslík nevysvětluje degradaci). Zjištění umožní zaměřit výzkum na nové materiály pro stavbu redoxních mediátorů, jiné než dosud používané.
V budoucnu bude možná možné konstruovat akumulátory bez závislosti na vzácných materiálech, jako je nikl a kobalt, a dosáhnout tak ještě udržitelnější mobility. To je nepochybně složitá výzva, která však umožní zkoumat nová řešení nad rámec připravovaných polovodičových akumulátorů.
Zdroj: Nature
Nejnovější články
- Země, která spotřebovává třetinu světové elektřiny. Více než USA, Indie, Rusko a Japonsko dohromady
- Ve Skandinávii shořelo kvůli stejné závadě už nejméně 45 vozů BMW. Problém mají auta v celé evropě
- Na odlehlém ostrově bylo ponecháno pět krav. O 130 let později se tam vědci vrátili a našli celé stádo
- Zub starý 59 000 let nabízí výjimečný pohled na to, jak neandrtálci řešili zdravotní problém
- Hasič: Staré a nepoužívané mobily nikdy neukládejte jen tak do šuplíku
- Pro cyklisty a turisty jsou tyto mapy mnohem užitečnější než Google Maps a každý by je měl mít v telefonu nainstalované
- Zatímco se svět hádá o větrné a solární energii, Japonsko tajně otevřelo elektrárnu, která nikdy nezastaví provoz
- Německo buduje nejdelší podmořský tunel na světě. Cesta na pevninu potrvá jen 10 minut
- Kolik metrů čtverečních skleníku ještě nevyžaduje stavební povolení?
- Provrtali zemskou kůru do hloubky 12 262 metrů a pak se náhle zastavili. Vědci nalezli něco zcela nečekaného
