Baterie mogą trzymać dłużej, dzięki przypadkowemu odkryciu
Akumulatory w autach elektrycznych mogą zyskać na pojemności przy niższej masie własnej. Jeśli tylko naukowcom uda się zbadać własne odkrycie – przypadkowo zniwelowali wady ogniw litowo-siarkowych.
Źródło fot. powyżej: Unsplash / Eren Goldman.
- większa pojemność i niższa masa – oto mocne strony akumulatorów siarkowych;
- naukowcy przypadkiem odkryli, jak zniwelować ich wady.
Auta elektryczne pod pewnymi względami ustępują spalinowym. Chodzi tutaj głównie o zasięg i czas tracony na ładowanie w trasie. To wszystko jest spowodowane przez niedoskonałości współczesnych akumulatorów – gęstość energetyczna nadal nie jest zbyt wysoka. Na szczęście być może w tym obszarze nauki właśnie dokonuje się spory krok naprzód.
W sukurs technologii przechowywania energii elektrycznej może przyjść odkrycie naukowców z Uniwersytetu Drexela (Filadelfia, USA). Prowadzili oni doświadczenia z ogniwami litowo-siarkowymi (Li-S), które cechuje nawet trzykrotnie większa gęstość energetyczna niż rozwiązań stosowanych obecnie. To bardzo mocna, wręcz rewolucyjna zaleta, ale za nią podąża spora wada.
Akumulatory wykonane w tej technologii są znacznie mniej żywotne. Częste ładowanie powoduje wytrącanie polisiarczków. To znaczy, że mogą wytrzymać mniej cykli ładowania bez utraty pojemności od baterii litowo-jonowych. I tutaj właśnie zaczyna się inwencja naukowców – doprowadzili oni ogniwo do stanu chemicznego, który niweluje ten minus.
Pojemne i lekkie
Testowe ogniwo było w stanie wytrzymać 4000 cykli bez zauważalnej utraty pojemności. Można by rzec – to brzmi jak przełom. Niestety jest jedno istotne „ale”. Naukowcy z Filadelfii dokonali tego przypadkiem, a to oznacza, że teraz muszą wnikliwie zbadać swoje własne odkrycie.
Ogniwa litowo-siarkowe pozbawione tej poważnej słabości mogłyby być przełomem dla elektromobilności. Zapewniłyby znacznie większy zasięg przy niższej masie samego akumulatora. Dodatkowo technologia ta jest znacznie tańsza (powszechność siarki) i bezpieczniejsza od litowo-jonowej.
Li-Ion kontra Li-S
Gęstość energetyczna akumulatorów litowo-jonowych wynosi około 150 Wh/kg i 450 Wh/l. Dla porównania wyniki ogniw litowo-siarkowych: 400 Wh/kg i 550 Wh/l. To znaczy, że zysk pojemności w stosunku do ciężaru jest niemal trzykrotny. Baterie Li-S są znacznie lżejsze, choć nadal mogą zająć trochę miejsca.
Przypadek ten dowodzi, jak dużo rzeczy może jeszcze pozostawać do odkrycia. Wydaje nam się, że osiągnęliśmy już wiele i jesteśmy zaawansowani technologicznie, a tymczasem nadal zdarza się wynaleźć coś zupełnie nieoczekiwanego.
Komentarze czytelników
pawel1812 Generał
Bzdura.
Wiele ewolucji w świecie baterii miało miejsce w ciągu 30 ostatnich lat. Tylko jak się nie interesujesz tematem, to wydaje Ci się, że to "stoi w miejscu".
Akumulatory NiMH weszły w 1989 roku do produkcji, wcześniej były niklowo-kadmowe (te niebezpieczne dla srodowiska).
I np. w Nokii 3310(rok 2000) był akumulator NiMH o pojemności 900mAh. Ten akumulator może był mniejszy niż współczesne Li-ion w smartphone'ach, ale tylko pod względem rozmiaru, masę miał podobną, albo nawet większą. Tylko dzisiejsze Smartphone mają po 4000mAh, a nie 900mAh.
Czyli zachowując tę samą masę, możemy dzisiaj bez problemu mieć 4-6x tyle energii zgromadzonej w akumulatorze.
Nie jest to jakaś wielka rewolucja, jak na 20 lat, ale ciężko o rewolucję w tym względzie. Ciągle słyszymy o nowych technologiach. Technologia krzemowej anody jeszcze 8 lat temu zdaje się była w sferze prób wykonania. Obecnie zdaje się, przyczynia się do tego, że mamy w smartphone'ach pojemniejsze akumulatory i przy okazji ze sporo większą ilością możliwych cykli ładowania (co producenci smartphonów próbują zepsuć wprowadzając szybkie ładowanie).
W sumie przy okazji tego komentarza teraz zrozumiałem skąd w Polsce wzięły się "baterie" w telefonach. Bo w 3310 faktycznie była bateria. Pozostaje jeszcze pytanie, dlaczego paluszka nazywa się "baterią" jak to jedno ogniwo jest.
Te badania, o których jest artykuł, czy inne związane z akumulatorami litowo-siarkowymi. Mogą być też podwaliną pod zmianę litu na inny materiał. Co jest kluczowe dla magazynowania energii z sieci. Bo w bateriach z litu, nie spina się to ekonomicznie, ale gdyby wymienić lit np na potas. Mogłoby się okazać, że można produkować dużo tańsze baterie. Przy okazji mniej podatne na zapłon i o wyższej gęstości mocy (szybciej da sie je bezpiecznie rozładowywać i ładować). Problemem obecnie jest liczba cykli ładowanie/rozładowanie.
zanonimizowany1314152 Pretorianin
Same rozprawki w komentarzach. Ja uważam że jak bateria Li-S się przegrzeje to będzie śmierdziało zgniłymi jajami.
Bezi2598 Legend
Drogi GOLu, nie każdą informację da się streścić do trzech akapitów robiąc tylko drobną korektę z google translate. To kolejny bardzo kiepski news, z którego niewiele można się dowiedzieć. No wy po prostu sami zachęcacie do odwiedzania innych stron żeby dowiedzieć się więcej.
Naprawdę, jeden z najgorzej napisanych newsów jakie tu widziałem.
zanonimizowany1370499 Chorąży
Nie jestem z tych co wierzą w teorie spiskowe, ale za dużo było już tych przełomowych technologii, które zginęły w szufladzie. W interesie korporacji nie jest pchanie rozwoju technologicznego do przodu a konsumpcjonizm.
Jak technologia w zbyt szybkim tempie pójdzie do przodu, to może się nagle okazać, że jej trwałość i wydajność uczyni korporacje bezużytecznymi, a tego mieć przecież nie możemy.
Po prostu z ekonomicznego punktu widzenia nie opłaca się tworzyć lepszych technologii, które można sprzedać tylko raz i potem po nasyceniu rynku popyt drastycznie spadnie i ograniczy się jedynie do wymiany lub naprawy małego procenta zepsutych urządzeń.
zanonimizowany1359977 Senator
Samochody na baterię to zabawki.
Kupuję klocki CADA, składam z Dzieckiem w parę godzin i później się bawimy w wyścigi. 20 minut jeżdzenia, zabawka na półkę, a ja ładuję ogniwa kilka godzin (kilka godzin ładowania na 20 min jazdy! Już to pokazuje, ze to zabawka, a nie coś praktycznego i sensownego).
Teraz auta elektryczne dla mainstereamu. Setki milionów ludzi w Europie i nie tylko mieszka w blokach. Jak naładują te zabawki elektryczne. Setki milionów ładowarek? Gdzie, jak paczkomat ciężko jest upchać w centrach miast.
Głupota i utopia, nie mogę uwierzyć, ze inteligentni, bogaci i wykształceni ludzi pchają nam bajki o elektrycznych samochodach, kiedy w zyciu nie ma szans, żeby to naładować nawet jak przejmie tylko 10% rynku motoryzacji.
Auta elektryczne na wodór? Tak, ale wodór produkowany w elektrowniach nocą, kiedy mają nadwyżki, najlepiej atomowych czy z OZE.
To co nam obecnie oferują, to zwykły idiotyzm i test na to, kto myśli (ten nie wierzy w eletryczne auta ładowane z gniazdka), a kto jest zwykłym idiotą i myśli, ze jak on ma gniazdko w garażu swojej willi, to tak ma kilka miliardów ludzi.
Otóż nie, domy i wille ma tylko 1% najbogatszych ludzi świata, wybrańców, szczęściarzy, ale to tylko 1% i oni nie pociągną motoryzacji, chyba, że kupią po 10 samochodów co roku.
GRYOnline.pl:
tvgry.pl:
