Revoluce pro elektromobily: tenký filtr zvyšuje životnost baterií pětkrát

25. 8. 2025 – 10:26 | Technologie | Miroslav Krajča | Diskuze:

Revoluce pro elektromobily: tenký filtr zvyšuje životnost baterií pětkrát
ilustracni obrazek | zdroj: ChatGPT

Lithium-sírové baterie slibují vyšší energetickou hustotu, nižší hmotnost a příznivou cenu v porovnání s tradičními Li-ion články – ale dosud je omezoval tzv. shuttle efekt. Nová nanovrstvička nazvaná HiSep-II funguje jako inteligentní filtr v separátoru, pětkrát prodlužuje životnost a otevírá cestu lehčím a efektivnějším bateriím pro elektromobily a skladování energie.

Lithium-sírové (Li-S) baterie jsou považovány za slibnou nástupnickou technologii k široce využívaným Li-ion článkům díky vyšší energetické hustotě, nižším nákladům, lepší bezpečnosti a ekologičtějšímu složení. Jedním z hlavních problémů však byl tzv. shuttle efekt — pohyb rozpustných lithných polysulfidů mezi elektrodami, který vede k rychlému úbytku kapacity.

Výzkumníci z Norského technologického univerzity (NTNU) představili revoluční řešení: ultratenký inteligentní nátěr (HiSep-II), aplikovaný na separátor, který zachycuje škodlivé látky a propouští jen lithium-ionty. Tato vrstva tak působí jako filtr, který potlačuje shuttle efekt a výrazně zvyšuje životnost článku.

Výsledky měření ukazují dramatické zvýšení počtu nabíjecích cyklů: z tradičních 200 cyklů na nové články s nátěrem až na 1000, tedy pětinásobek životnosti. Pro elektromobily to znamená potenciální úsporu hmotnosti na úrovni 200 kg při použití lehčích bateriových balíčků.

Technologie HiSep-II je patentovaná v rámci projektu NTNU a univerzita nyní jedná o komerčním využití s průmyslovými partnery. Působivý je i potenciál uplatnění mimo automobily — v letectví, dopravě dronů nebo v náročných úložištích obnovitelných zdrojů — kde záleží na kombinaci nízké hmotnosti, vysoké bezpečnosti a životnosti.

Současně je programovaný pro průmyslovou výrobu — nátěr lze aplikovat roll-to-roll technologií, je kompatibilní s existující výrobní linkou a nevyžaduje složité chemické úpravy článků, což napomáhá rychlému uvedení do praxe.

V kontextu tvrdé konkurence s Li-ion články je tento pokrok klíčový. Li-S články nabídnou energetickou hustotu okolo 550 Wh/kg zatímco Li-ion standardně dosahují 150–260 Wh/kg. Zároveň však dosud trpěly degradací a krátkým cyklickým životem, což nová technologie výrazně zlepšuje.

Další výzkum potvrzuje, že kombinace pokročilých materiálů pro elektrody (např. SPAN, karbonové nosiče) a filtru může umožnit Li-S článkům vydržet až 1000 cyklů s vysokou kapacitou, čímž se přibližují komerční použitelnosti.

Zdroje:
Redaktor vědecko-popularizačního serveru Nedd.cz, kde pravidelně publikuje články zabývající se aktuálními tématy z oblastí jako příroda, technologie i lidské zdraví. Rád kombinuje dostupné výzkumy a studie se srozumitelným podáním, protože je k ničemu publikovat články, které ocení pět lidí v republice. Ve volných chvílích rád chodí po lese a nebo alespoň po městě.

Nejnovější články