Levnější li-ion baterie máme na dosah. Budou bez drahého kobaltu

31. 7. 2020 – 7:49 | autor: Ladislav Loukota | komentáře:

Levnější li-ion baterie máme na dosah. Budou bez drahého kobaltu
Li-ion baterie bez kobaltu budou levnější. A s nimi zlevní také mobily. | zdroj: Facebook

Výzkumníci na Texaské univerzitě v Austinu vyvinuli lithium-iontové baterie bez drahého kobaltu, aniž by snížili jejich výkon.

Je to významný počin, který zlevní jak nejrozšířenější li-ion baterie, tak spotřebiče, kterým tyto baterie dodávají energii, například mobilní telefony, notebooky nebo elektromobily.

Li-ion baterie obsahují katody tvořené slitinou kovů, zpravidla niklu, kobaltu, manganu nebo hliníku. Tyto katody tvoří polovinu nákladů na suroviny baterií. A výrazně nejdražší z nich je právě kobalt, na který připadá 10 až 30 procent katody.

S 30 tisíci dolary za tunu kobalt výrazně převyšuje cenu ostatních surovin. A cena bude růst, protože to je vzácný kov a jeho vzácnost se bude zvyšovat.

Těžba kobaltu je navíc spojována s etickými úskalími - často se těží v zemích, kde lidská práva jsou cárem papíru. Tvrzení, že kobalt v našich telefonech či počítačích těží moderní otroci, je proto blízko realitě.

zdroj: YouTube

Nová katoda vyvinutá v Austinu se skládá z 90 procent z niklu, zbytek tvoří mangan a hliník. Větší podíl niklu rovněž podle vědců zaručí vyšší kapacitu baterie, a tím i vyšší energetickou hustotu.

Mravenčí vývoj

Výzkum texaského týmu vedeného Stevenem Leem a Wangdem Liem dospěl ke kýženému výsledku mravenčí prací při hledání správného poměru prvků.

"Naším cílem bylo použít jen hojné a dostupné kovy k náhradě kobaltu, a to při zachování výkonu a bezpečnosti," řekl Li. "Chceme také nabídnout průmyslové procesy, které jsou snadno a rychle škálovatelné."

Li-ion baterie bez kobaltu působí přízemnějším dojmem než jiné "zázračné" baterie, na kterých pracují vědecké týmy. Platí, že li-ion baterie zdaleka nejsou těmi nejlepšími možnými bateriemi, které věda zkoumá.

Do budoucna se nabízí hned několik dalších chemických baterií, které slibují vyšší kapacitu, vyšší ekologičnost nebo třeba tekutost, čili možnost doplnit "baterky" podobně jako při tankování benzínu. Fyzikální baterie, které slibují zcela nové principy, zase mají umožnit bleskové dobíjení či řádově vyšší kapacitu.

Snímek obrazovky (549) e car Li-ion baterie v podvozku auta. Tvoří zhruba třetinu ceny automobilu. | zdroj: Facebook

Všechny další zkoumané baterie mají ale velkou nevýhodu – jsou daleko od nasazení. V laboratořích fungují, ne však "mimo ně".

Lepší láce

Je to postupné pilování, které pomáhá vědeckým nápadům přejít do reality. Texaská baterie proti méně vypilovaným konceptům využívá dnešní design li-ion baterií, může být snáz použitelná a dostupná.

V tomto případě vlastně inovaci ani nemusíte zaznamenat, nebýt významného snížení ceny díky katodě bez manganu. Snížení by mělo být patrné zejména u elektromobilů, kde baterie dnes tvoří až třetinu ceny vozu.

Studie byla publikována v žurnálu Advanced Materials.

Nejnovější články