elektromobilnost

Litij-sumporne baterije bi mogle uskoro zamijeniti litij-ionske baterije u autoindustriji

Litij-sumporne baterije bi uskoro mogle zamijeniti litij-ionske baterije kod električnih automobila

Litij-sumporne baterije bi uskoro mogle zamijeniti litij-ionske baterije kod električnih automobila

Izvor: Promo fotografije / Autor: Stefan Warter

Znanstvenici razvijaju najsnažniju litij-sumpornu bateriju do danas, a ona je lakša, jeftinija i vjerojatno ekološki prihvatljivija od najčešće korištene litij-ionske baterije

Električni automobili su svakako budućnost autoindustrije, sviđalo se to nama ili ne, no trenutno najveća zabrinutost potencijalnih kupaca ovakvih automobila leži u kapacitetu, cijeni i mogućnostima punjenja strujom njihovih baterija. Prodaja električnih vozila će kao nijedna druga industrija doživjeti pravi bum te će u sljedećem desetljeću rasti širom svijeta za preko 350 – 500 posto. Održivi električni prijevoz jest činjenica i svi ozbiljni proizvođači automobil se moraju okrenuti proizvodnji elektrificiranih automobila, bez obzira na vrstu njihovog pogonskog sklopa.

Velika većina današnjih potpuno električnih, ali i hibridnih automobila koriste litij-ionske baterije. O vodećim svjetskim proizvođačima baterija smo nedavno pisali u Autozoni, i baterije su 'srce' svakog elektrificiranog vozila. No ne smije se niti zanemariti činjenica da se iste nakon godina upotrebe trebaju na kraju i ekološki zbrinuti.

Litij-sumporne baterije koje razvija Sveučilište Monash

Litij-sumporne baterije koje razvija Sveučilište Monash

Izvor: Ostale fotografije / Autor: Monash University

No postoje i druga rješenja, barem što se vrste baterija tiče, jer litij-sumporne baterije (Li-S) su lakše, jeftinije i vjerojatno ekološki prihvatljivije od najčešće korištenih litij-ionskih baterija. Ali još uvijek postoje problemi sa stabilnošću. Sada su znanstvenici napravili važan korak naprijed. Australski istraživači kažu da su razvili najmoćniju litij-sumpornu bateriju do danas. Ovaj tip baterije mogao bi više nego udvostručiti performanse postojećih tržišnih lidera, priopćilo je Sveučilište Monash u Claytonu u Australiji. Srž razvoja, koji je trenutno još u laboratorijskoj fazi, je posebno robusna sumporna elektroda koju dr.Mahdokht Shaibani, znanstvenica na čelu tima, predstavlja u američkom časopisu 'Science Advances'.

Znanstvenici sa Sveučilišta Monash

Znanstvenici sa Sveučilišta Monash

Izvor: Ostale fotografije / Autor: Monash University

Litij-sumporne baterije su lakše i jeftinije od široko korištenih litij-ionskih baterija i mogu se proizvesti jeftino i na okoliš prihvatljiv način, kako objašnjava njemački Fraunhofer Institut za tehnologiju materijala i tehnika zračenja (IWS) u Dresdenu, koji je uključen u studiju. Tehnologija je vrlo obećavajuća, ali je još uvijek u razvoju. 'Prve primjene vide se tamo gdje je bitna težina, primjerice, u zrakoplovstvu', rekao je voditelj odjela za kemijsku površinu i baterijsku tehnologiju na IWS-u Holger Althues. Njegov tim godinama se bavi ovom tehnologijom a zaključak je da litij-sumporne ćelije mogu pohraniti više energije nego litij-ionske baterije iste težine, ali su veće.

Poznata je i činjenica da su sirovine presudni faktor troškova u industrijskoj proizvodnji baterija. 'U litij-sumpornoj ćeliji sumpor zamjenjuje nikal-kobalt-katodu konvencionalne litij-ionske baterije', objasnio je Althues. 'Ovo otvara potencijal za jeftinu ćeliju: za razliku od nikla i kobalta, sumpor je otpadni proizvod i dostupan je u cijelom svijetu.'

Litij-ionske baterije bi uskoro mogle biti prošlost u industriji električnih automobila

Litij-ionske baterije bi uskoro mogle biti prošlost u industriji električnih automobila

Izvor: Promo fotografije / Autor: Audi AG

Do sada je jedan od problema litij-sumporne baterije bila mehanička stabilnost katode koja se znatno širi i skuplja kad se litij prihvati i ispušta tijekom rada. To često uzrokuje mikro pukotine i puknuće materijala, tako da se ćelija brzo istroši.

Australski istraživački tim razvio je i patentirao obećavajuće rješenje ovog problema. Sumpor je ugrađen u posebno dizajnirani sloj veziva i ugljika koji može nadoknaditi veća mehanička opterećenja od prethodnih katoda i tako smanjiti gubitak performansi i kapaciteta. 'Ovaj rad pokazuje da se pomoću ekološki prihvatljivih procesa može proizvesti vrlo dobra katoda, rekao je Althues, čiji je Institut izgradio prototip nove ćelije. 'Ovo je vrlo važan korak, ali postoje i dodatne prepreke u razvoju komponenti i ćelija sve dok ne budu spremne za tržište, posebno za uporabu u električnim vozilima.'

Najčešće koištene litij-ionske baterije nalaze se i u automobilu godine 2019. Jaguaru I-Pace

Najčešće koištene litij-ionske baterije nalaze se i u automobilu godine 2019. Jaguaru I-Pace

Izvor: Promo fotografije / Autor: Jaguar

Arhitektura sloja bila je nadahnuta proizvodnjom deterdženata, objasnilo je Sveučilište Monash. Proces omogućava stabilnost kakvu nijedna druga baterija nije imala. 'Ovaj pristup pogoduje ne samo podacima visokih performansi i dugoj životnoj dobi, već i jednostavnoj i izuzetno jeftinoj proizvodnji primjenom postupaka baziranim na vodi', naglasio je Monash-ov znanstvenik Matthew Hill. 'I može dovesti do značajnog smanjenja otpada koji je opasan za okoliš.' To novi dizajn baterija čini privlačnim za buduće svakodnevne primjene.

Naravno, vrijeme je od presudne važnosti kada je riječ o mnogim stvarima u životu, pa se na kraju postavlja pitanje kada će takve (ili neke druge vrste baterija) litij-sumporne baterije biti praktično i primjenjene u industriji električnih automobila? Ali po svemu sudeći, morati ćemo se strpiti još koju godinu.

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!