Nový elektrolyt pro lithiové akumulátory: stále degraduje, ale dobrým způsobem

Mnoho týmů vědců se snaží přijít s akumulátory, které by využívaly anod z kovového lithia (např. na Standfordu nebo WSU). Jde o tzv. Li-Metal akumulátory a výhodou je především to, že proti běžným akumulátorům Li-Ion, které mají anodu z grafitu, zde by bylo kovové lithium. To by mělo teoreticky zaručit až 10krát vyšší energetickou hustotu. Pochopitelně, ne vše je tak pěkné, jak to na první pohled vypadá. Pokud by se jen vyměnila anoda z grafitové na lithiovou, moc dobře by to nefungovalo, protože standardní elektrolyt těchto článků, který degraduje i u běžných akumulátorů, by zde degradoval ještě rychleji. To by vedlo k ještě rychlejší tvorbě dendritů, které mohou za to, že akumulátorům klesá postupně kapacita a může to dojít až ke zkratu a požáru akumulátoru. Takže je potřeba vyměnit i elektrolyt. A právě na něj se zaměřil výzkum vědců z Delft University of Technology a Tsinghua University.

 

 

Aby akumulátory s lithiovou katodou neměly jen výrazně lepší kapacitu, ale také alespoň takovou výdrž jako standardní akumulátory, vyvinuli elektrolyt na bázi amidů. I ten sice při nabíjení a vybíjení degraduje, nicméně v tomto případě je to i k dobru. Odpadní látky vzniklé degradací elektrolytu totiž vytváří jakousi ochrannou vrstvu na anodách, která nezabraňuje iontům v přecházení až k anodě (takže akumulátor stále funguje), ale současně omezuje další reakce vedoucí k rozpadu elektrolytu.

 

Opětovně je ale nutné podotknout, že jde o oznámení výsledků bádání a rozhodně nejde o hotový produkt připravený do obchodů. Zatímco tímto vědci vyřešili část s reakcemi anody a elektrolytu, nyní je potřeba se soustředit naopak na katodu. I s tou bude potřeba něco udělat, aby zisky na jedné straně nezhatily nedostatky na straně druhé. Předpokládá se, že až se podaří vyvinout články vhodné pro velkosériovou produkci, mohly by dosahovat asi 2-3× větší energetické hustoty než ty dnešní a jejich životnost by mohla být v dnes běžných stovkách nabíjecích cyklů.

 

Zdroj: tudelft.nl,