ORNL vyvíjí akumulátory NFA bez kobaltu, čeká je ale ještě dlouhá cesta

Jedním z velkých cílů vývoje nových typů akumulátorů je odstranění kobaltu z katody. Nedávno takové ohlásili na Univerzitě v Texasu, pro Teslu je slíbil i Panasonic, sama Tesla o nich mluvila v rámci Battery Day. Nyní se přidává Oak Ridge National Laboratory (ORNL), kde pracují na akumulátorech, které by kobalt měly nahradit mnohem levnějším a nekontroverzním železem. To přináší pozitiva i negativa. Pokud to srovnáme s dnes běžnými nejlepšími typy Li-Ion článků NMC (LiNiMnCoO) a NCA (LiNiCoAlO), tak nový typ NFA má složením blíže k NCA, kde kobalt nahrazuje železem (LiNiFeAlO). Toto by mohla být cesta k akumulátorům s cenou pod $100 za kWh. Jenže to zdaleka není tak růžové.

 

 

Např. se ukázalo, že akumulátory s pracovním napětím v rozsahu 3V až 4,3 dosahují 160 mAh/g při 0,1 C, ale tato hodnota se sníží o 30 % při 1 C. Pokud se zvýší pracovní rozsah na 3V až 4,5 V, tak se kapacita zvýší na 190 mAh/g, při 0,1 C, ale s vyšším zatížením hodnota klesá rychleji, a to až o 40 %. Vědci zkoušeli různé rozsahy, různé rychlosti vybíjení a je nyní otázkou, která "strategie" bude nejlepší. Testy obecně ukázaly, že výdrž je přijatelná pro počáteční fázi vývoje nového typu akumulátorů, ale zatím nedostatečná pro praktické nasazení do reálných produktů. V některých testech tak po 100 cyklech klesla kapacita na 88 %, po 200 cyklech pak na 72 %.

 

Představte si např. elektromobil, který by reálně ujel 400 km na jedno nabití. Po 200 cyklech by byl jeho dojezd jen 288 km, což by navíc znamenalo, že na těchto 200 cyklů by ujel asi jen 70 tisíc km. Jak je tedy dobře vidět, vědce v ORNL (a dalších, kteří chtějí postavit svůj výzkum na poznatcích laboratoře ORNL) čeká ještě dlouhá cesta k tomu, aby z NFA vyvinuli něco smysluplného a v praxi nasaditelného.

 

Zdroj: sciencedirect.com