Čínští vědci udělali významný krok směrem k praktickému nasazení baterií nové generace. Podle státní televize CCTV se výzkumným týmům podařilo překonat dlouhodobý technický problém na rozhraní mezi tuhým elektrolytem a lithiovou anodou. Zároveň ukázali, že bateriový blok o hmotnosti 100 kilogramů by mohl zajistit dojezd přesahující 1000 kilometrů.
Pokud se výsledky z laboratoří potvrdí také v průmyslové výrobě, může to zásadně změnit ekonomiku elektromobility a snížit potřebu těžkých kapalinových systémů, uvádí CarNewsChina.
Křehké sulfidy a měkké lithium: dosavadní limity
Dnešní pevné baterie často používají elektrolyty na bázi sulfidů. Ty sice výborně vedou ionty, zároveň jsou ale velmi křehké. V kombinaci s měkkou lithiovou anodou tak vzniká nestabilní rozhraní, které zhoršuje účinnost i životnost článků. Vědci z Čínské akademie věd a z univerzity Tsinghua se proto zaměřili na tři různé cesty, jak tento zásadní problém překonat.
Jodidové ionty vyplňují mikroskopické mezery
První řešení pochází z Fyzikálního institutu Čínské akademie věd. Výzkumníci přidali do elektrolytu jodidové ionty. Ty se během provozu baterie přesouvají na rozhraní mezi elektrodou a elektrolytem, kde pomáhají přitahovat lithiové ionty a vyplňovat mikroskopické trhliny. Tím zlepší kontakt mezi materiály a docílí stabilnějšího přenosu energie.
Ohebný polymerový elektrolyt přežije tisíce ohybů
Druhý tým zvolil pružnější přístup. Vyvinuli polymerový rám elektrolytu, který se dokáže ohýbat tisíckrát bez poškození. Jejich testovací články zvládly až 20 000 ohybových cyklů bez jakékoli ztráty funkce. Nová chemická struktura zároveň zvyšuje pohyblivost lithiových iontů a energetickou hustotu, která narostla o výrazných 86 procent.
Fluorovaná ochranná vrstva zvyšuje bezpečnost
Třetí průlom pochází z univerzity Tsinghua. Vědci zde elektrolyt zpevnili fluorovaným polyetherem. Fluor na povrchu elektrody vytváří stabilní ochranný film, který zvyšuje odolnost vůči vysokému napětí i teplotám. Upravené články úspěšně prošly testy propíchnutí i zkouškami při 120 °C bez exploze, což potvrzuje jejich mimořádně vysokou bezpečnost.
Bateriová revoluce na obzoru
Souhrn těchto výsledků ukazuje, že Čína se reálně přibližuje k praktickému nasazení baterií nové generace. Pevná baterie s dojezdem přes 1000 kilometrů by mohla výrazně snížit závislost na těžkých kapalinových elektrolytech a nabídnout elektromobilům lehčí, bezpečnější a výkonnější zdroj energie.
Výroba je však stále daleko
Odborníci upozorňují, že do sériové produkce vede ještě dlouhá a náročná cesta. Nové materiály musí projít rozsáhlými průmyslovými testy i prověřením spolehlivosti v reálném provozu. Přesto se zdá, že čínská výzkumná centra dnes drží v rukou technologii, která může výrazně ovlivnit směr vývoje elektromobilů v celém příštím desetiletí.
