V dnešní době jsou klíčovým zdrojem energie pro mnohá zařízení lithium-iontové baterie. Zároveň není žádným tajemstvím, že tenhle standard není ideální. Texaský startup Group1 vyvíjí jako zajímavou alternativu draslík-iontové baterie (K-ion battery, čili KIB), které mají oproti lithiovým některé významné přednosti.
Startup Group1 založili v roce 2021 veteráni technologií baterií, mezi nimiž je i Leigang Xue, který v minulosti pracoval v laboratoři vynálezce lithium-iontových baterií a nositele Nobelovy ceny Johna Goodenougha na americké University of Texas at Austin. Právě tam Xue vynalezl materiál pro katody Potassium Prussian White (KBW), který byl zásadní pro vývoj „bezpečnějších, rychle se nabíjejících, účinnějších a vůči přírodě šetrnějších“ draslík-iontových baterií (KIB).
![Porovnání velikosti tradiční AA baterie a lithium-iontové baterie 18650. Kredit: Lead holder, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0. Porovnání velikosti tradiční AA baterie a lithium-iontové baterie 18650. Kredit: Lead holder, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.](https://www.osel.cz/_clanky_popisky/s_liion-18650-aa-battery.jpeg)
Baterie KIB tvoří katody z materiálu KBW společně s anodami z komerčního grafitu a běžně dostupnými elektrolyty a separátory. Group1 samozřejmě poukazují na to, že taková baterie neobsahuje geopoliticky problematické prvky, jako je lithium, kobalt, nikl nebo měď.
Podle generálního ředitele startupu Alexandera Giry v souvislosti s opouštěním fosilních paliv dramaticky narůstá poptávka po lithiových bateriích. Zásoby lithia jsou ale problematické z řady důvodů. Group1 nabízí jako životaschopnou variantu, která by mohla s tímto problémem pomoci, draslík-iontové baterie. Draslík je podle představitelů Group1 více než tisíckrát hojnější než lithium a výroba katod z materiálu KBW probíhá za přijatelně nízkých teplot, což znamená nižší zátěž pro prostředí.
Group1 začali s mincovou (coin-cell) draslík-iontovou baterií a přes pouzdrovou (pouch-cell) baterii se teď dostali k baterii KIB formátu 18650, jako první na světě. Lithium-iontové baterie typu 18650 jsou přitom zřejmě nejvíce vyráběné na světě. Lze je nalézt v mnoha rozmanitých zařízeních, od notebooků, přes elektronické cigarety a powerbanky, až po elektromobily a elektrokola.
Baterie formátu 18650 znamená relativně snadné uplatnění u mnoha výrobců. Podle Group1 jejich baterie představuje nejvýhodnější kombinaci výkonu, bezpečnosti a ceny v porovnání s lithiovými a sodíkovými bateriemi. Nová baterie generuje 3,7 voltů a Group1 očekávají, že dosáhne slušné gravimetrické hustoty energie 160 až 180 Wh/kg. Prototypy baterie zaslali výrobcům baterií a doufají v úspěch této převratné technologie.
Video: All you need to know about 18650 batteries
Literatura
Víte co dělat, když dítě spolkne knoflíkovou baterii?
Autor: Josef Pazdera (12.06.2018)
Experimentální chlórová baterie pojme mnohem více energie než Li-Ion
Autor: Stanislav Mihulka (30.08.2021)
Natron spustí masovou výrobu revolučních sodík-iontových baterií
Autor: Stanislav Mihulka (17.05.2022)
Nová lithium-sírová baterie funguje v úctyhodném rozmezí teplot
Autor: Stanislav Mihulka (05.07.2022)
Nová hybridní sodík-iontová baterie se nabije za pár sekund
Autor: Stanislav Mihulka (24.04.2024)
Diskuze:
Převratná ?
Milošek Oslík,2024-08-12 06:41:03
V kole mám baterii 500 Wh a váží 3 kg, Tudíž mám tu novinku doma již 2 roky a zatím neztratila kapacitu... To možná jen někdo vytuneloval miliardy na výzkum a technologie by byla atraktivní pokud by ji soudruzi nabili za 10 sekund, ale to bude jen nereálná zpráva tzv. kecy v kleci... Nabíjím ji cca 3,5 hodiny.
Re: Převratná ?
D@1imi1 Hrušk@,2024-08-12 08:25:34
Máte to v článku. Bylo by ale naivní od vás očekávat chápání psaného textu, když velká skupina cyklistů nechápe ani jednoduché dopravní předpisy, že? Např. co se týče zákazu jízdy po chodníku, ale i předpisy na silnici. A ještě při tom trpí dojmem, že jízdou na kole dělají něco záslužného pro společnost (i když se jedou jen tak projet), a proto mají všichni povinnost nechat se od nich ohrožovat či omezovat.
Takže znova pro nechápavou část cyklistů:
"Zásoby lithia jsou ale problematické z řady důvodů. Group1 nabízí jako životaschopnou variantu, která by mohla s tímto problémem pomoci, draslík-iontové baterie. Draslík je podle představitelů Group1 více než tisíckrát hojnější než lithium a výroba katod z materiálu KBW probíhá za přijatelně nízkých teplot, což znamená nižší zátěž pro prostředí."
Ještě doplním, že v konstrukci toho článku by neměly být použity ani kobalt a měď, což jsou další prvky, které jsou ze strategického hlediska problém.
Nicméně s uvedením na trh je už před časem předběhly sodíko-iontové (Na-Ion) články, které mají výhodu stejnou.
Ani Na-Ion, ani Ka-Ion nejsou primárně určené do mobilních zařízení. Draslík i Sodík mají několikrát těžší molekulu než lithium, díky čemuž z principu nelze dosáhnout tak velké energetické hustoty jako u Li-Ion. Na trhu by se měly uplatnit hlavně ve stacionárních úložištích. Prakticky nejde o konkurenci Li-Ion, ale LiFePO4.
Re: Re: Převratná ?
F M,2024-08-12 13:58:14
Po silnici toho na kole najezdím spoustu, pár tisíc km ročně. Spíše vidím porušovat předpisy a ohrožovat ostatní motoristy (zvlášť když si to vztáhnu konkrétně na sebe). Běžně třeba vyhrožují na silnicích 2,3 třídy střelbou zbraní ostrými v zatáčkách kde mají jet rychlostí která jim umožní zastavit před případným protichodcem. Což běžně omlouvají tím, že tam chodci nechodí (no bodejť by chodili ti co chodili vymřeli), nebo rovnou co tam má nějaký chodec/cyklista zkrátka nemotorista co dělat. O myškách, ježdění za krajnici (ne z legrace tlustá plná čára, zvlášť na silnici první třídy více méně pro cyklisty nutná), vymáhání neexistujících předpisů (vynucování nebezpečné jízdy po společných chodci+ stezkách) nemluvě. Jen poprosím, opravdu nejste (motoristé) na silnici sami, neblokujte zbytečně průjezd ostatním dopravním prostředkům, opravdu není důvod zabrat v obci celý jizdní pruh jedním osobním vozem.
Další obrovský problém je nepochopení chodců toho, že smíšená stezka je silnice a platí na ní pravidla, chodci chodí vlevo a po jednom za sebou (to u nás v okolí neví prakticky nikdo) a především jsou povinni sledovat provoz. To chození za sebou na prázdných cestách neřeším, ale samozřejmě mají včas uhnout už proto že tam (protisměr) nemají co dělat. Hodně toho nadávání chodců cyklistům jde právě neprávem, místo omluvy za tímto.
Samozřejmě máte pravdu, že někdy se cyklisté chovají neomluvitelně bezohledně. Jiná otázka je proč tedy nejedou po silnici?
Trochu se omlouvám za tu délku, ale opravdu jde občas o život (úmyslně, těch opravdu pitomců není mnoho, ale již za 30+30km cesty se jich pokaždé pár najde). Běžné silnice 1,2,3 (mimo dálnice, silnice pro motorová vozidla a stezky) jsou pro všechny. A "zdržení" ať již cyklistou nebo traktorem je a má být prostě samozřejmostí stejně jako vzájemné ohleduplné chování, dokud si to lidé takto nenastaví bude kvůli tomu spousta zbytečného stresu a nakonec i těch zdržení.
U těch účelů a účelnosti jízdy jednotlivých účastníků to chce také trochu objektivity, k 90% aut jede víceméně zbytečně (MHD, společná jizda), a k 50 bych tipl na úrovni rekreace (i většina nákupů). A zase u té cyklistiky je i mimo tu dopravu i ta pohybová/zdravotní část.
Potom budu opět souhlasit, z hlediska CO2 a dopadu na přírodu je třeba to kolo a zvlášť elektrokolo "odepsat", což se se současným vlastněním automobilu dělá těžko (od oka nižší desítky tisíc km). Oproti MHD je jistě i to elektrokolo, možná i běžné, horší. Navíc je tam ta vlastnost podobná OZE, kdy v případě nepříznivého počasí potřebujete alternativní dopravu, která někde musí zatím jezdit/stát prázdná. A jakou část těch najetých km lze počítat do toho odpisu? Zde bych řekl, že prakticky všechny, protože alternativa cyklovýletu bude stejně stát spoustu energie (benzínu), jen to bude nutno rozdělit mezi posádku virtuálního auta. Takže bych nepočítal jen dlouhé jednorázové cesty autem za krátkou projížďkou (nejsem z města nejsem schopný posoudit jaká část)
K těm bateriím, bohužel nějaká konkrétní čísla nevidím, ani na jejich stránkách. Jen to očekávání dosažení hustoty a V :-( tohle by dost pomohlo, ale zimu v ČR stejně nevyřeší.
Re: Re: Re: Převratná ?
D@1imi1 Hrušk@,2024-08-12 15:59:41
Každý člověk je chodcem, téměř každý člověk je aspoň někdy v životě cyklistou a velká část lidí je motoristou. Kdo je ignorant, zůstává obvykle ignorantem za volantem, za řídítky i jako chodec. Jenže jsou tu rozdíly:
- K řízení auta jsou nejvyšší kvalifikační předpoklady, na porušování předpisů je nejpřísnější dohled a hrozí za něj nejpřísnější tresty.
- Cyklistou může být každý, kdo si koupí nebo půjčí kolo a dohled nad porušováním předpisů je téměř nulový. Přitom cyklista se pohybuje dost vysokou rychlostí na to, aby způsbil vážný úraz s celoživotními následky, zvlášť když jede po chodníku.
- Chodcem je každý člověk už od dětského věku. Už z důvodu, že část chodců jsou děti, budou chodci na cestách vždy nepředvídatelným prvkem, se kterým nelze příliš nic udělat. Navíc nikoho většinou přímo neohrožují, jen omezují. Na rozdíl od aut a cyklistů. Ale dospěláci štrádující si to uprostřed cyklostezky, by si zasloužili výchovnou pokutu také.
Jinak v místě, kde žiju, máme asi 200m dlouhý most pro auta a chodce. Cyklisti tam mají u krajnice kužely vytvořený pruh a stejně polovina cyklistů jede po tom chodníku (který není nijak zvlášť široký a chodců je tam dost). To není o pár ignorantech, kteří zrovna sedli na kolo, to je systémový problém. Těm cyklistům se to zdá bezpečné, protože jim by se při srážce zdaleka tolik nestalo jako tomu chodci, do kterého by zezadu vrazili.
O půl kilometru dál je železniční most s 1,5m širokou lávkou pro pěší, na kterou se musí vylézt po schodech, navíc tam je z obou stran cedule "Cyklisto sesedni z kola!"... a přesto polovina cyklistů po té úzké lávce jede, i když tam jde chodec.
Re: Re: Re: Re: Převratná ?
Pavel Nedbal,2024-08-12 17:02:41
Vážení cyklisté,
nejvíce Vy, kteří se řítíte,
stačilo by mi, kdybyste používali zapomenutý vynález zvaný ZVONEK. Kdykoliv Vám rád uhnu. Většina z Vás ho nemá, jsem pro povinné vybavení!
Re: Re: Re: Re: Re: Převratná ?
F M,2024-08-12 20:11:39
Psal jsem o směsných stezkách, tedy dopravních komunikacích alias druhu silnic, schválně jsem to zvýraznil. Tedy vaší logikou na "běžné" silnici si může chodec chodit/ cyklista jezdit kde chce a nemusí dávat pozor, protože v povinné výbavě auta je přece klakson a když zatroubí tak mu ostatní velmi rádi uhnou ;-)
Osobně s tím příliš problém nemám, na těch nepříliš frekventovaných kouscích které z toho k dopravě nepoužitelného fondu příměstských sportovišť, vybudovaných z peněz na dopravu, není problém jednou za měsíc či dva ty nepozorné objet po trávě. Ale zase se nedivte, že ty již tak prakticky nepoužitelné stezky nechce někdo využívat, protože když vidím ten pohyb na té stezce kterou nejedu, tak je jednoznačné, že pro bezpečnost i plynulost dopravy se jí mám vyhnout.
Na "klasické silnici" opravdu není třeba aby jste uhýbal, kolo vás objede (mělo by) dostatečným obloukem, což mu samozřejmě umožní ohleduplní řidiči kteří již s předstihem brzdí. Na chodníku nemá jedoucí kol co dělat. Popravdě jsem je v bydlišti dříve (-10let), protože byli prázdné, kvůli autům na silnici s rozumem využíval. Asi to bylo, opět kvůli bezpečnosti a plynulosti dopravy, lepší, ale právě kvůli pohledům některých chodců jsem toho zanechal. Hold si auta když stojím uprostřed silnice počkají, pokud by vlevo odbočovalo auto stáli by stejně a snad mě už potřetí v životě osobákem nepohrnou přes obrubník.
Do diskuse jsem se zapojil právě kvůli tomu nedodržování předpisů jednotlivými účastníky a praktické zkušenosti.
Re: Re: Re: Re: Převratná ?
F M,2024-08-12 21:12:00
Proto jsem psal o lokální a osobní zkušenosti. V okolí znám také 2 místa kde se běžně cyklisté vyskytují na chodníku. Jde o úseky dlouhé několik desítek metrů spojující právě ty stezky. Jsou to většinou spíš jezdci rekreující se/na výletě v rámci města a okolí, rodiny či nemladé dvojice, ne pravidelně se dopravující, nebo na delší cestě, zvyklé jízdě na silnici, tedy z drtivé většiny cyklisty nezkušené/neobratné. Souhlasím s vámi, že by na těch pár desítek metrů mohli z těch kol slézt. Ale to co doplňuji je ta otázka, proč nejedou po silnici kam patří a zda za to nemohou motoristé, kteří je stejně jako ty chodce ze silnice svým chováním vytlačují, zde opravdu stačí 1 pitomec na mnoho slušných řidičů (zde klidně i 1%).
K tomu dodržování předpisů a dohledu, na silnici podléhají cyklisté stejnému dohledu a kontrolám jako motoristé, jen se jim těžko překračuje maximální povolená rychlost. Popravdě na cyklistu (ve slušných objemech znám obě strany) jsou kladeny daleko vyšší nároky než na řidiče a sankce jsou daleko vyšší. Již jsem byl jako cyklista účastníkem/obětí 3 dopravních nehod (nadneseně a za 30let), naštěstí s minimem následků (snad díky mé obratnosti), 2x prostě mi motorista nedal přednost bez následků, ale nedobrzditelně/neuhnutelně. Jednou mě natlačil do odstaveného vozidla, místa na silnici bylo spousta tak jsem to nečekal, to opravdu bolelo a stálo to pár dcl krve, ale kromě škody na kole a rýh na tom odstaveném vozidle následky žádné, samozřejmě ujel. Regulérně se mě několikrát ročně pokusí někdo zabít, nedostane ani pokutu. Většina lidí kteří na kole opravdu jezdí mají zkušenosti podobné často i s následky. To, že to nevzdáme něco vypovídá o našem postižení, ale i něco nelichotivého o motoristech (některých).
Jeste k té úrovni cyklista/motorista, ony kdyby ty chodníky byly odděleny od silnice pouze pruhem a dalo se po nich těmi auty jezdit tak by to taky vypadalo jinak ;-) stačí jak si motoristé "přivlastnili" krajnici. Tedy proti tomu také nic nemám, pokud je tam volno tak je škoda ji nevyužít. Ale to vymáhání ilegálního ve které tu přerostlo přidal bych tam i to vytlačování chodců ze silnic.
No a elektrokola, těžké stroje které jejich jezdci často ani neovládají, jsou problém samy o sobě, zvlášť v tom kontaktu s chodci a nepříliš ohleduplnými řídiči (zmenšující se ale stále podstatná menšina). Ještě přihodím jednu skupinu i na ty chodníky, to jsou ty "nové" vehykly elektroprkna, koloběžky, běžky atd. ty tedy vidím na těch chodnících vcelku běžně, zvlášť vzhledem k celkovým počtům.
Celkově se mi tresty na silnici zdají směšné, za úmyslné ohrožení lidských životů nepatří pokuta a pár bodů (funguje jen na omezenou část), ale podmínka až vězení natvrdo, nebo jiný
na příjmech/majetku nezávislý trest dle závažnosti i to prokazování by v současnosti mělo být reálné s těmi všemi kamerami. Věznice by se nezaplnily, po krátkém přechodném období (probrání řidičáků) by bylo jasno kdo na silnici patří a kdo ne. Možná by stačily veřejně prospěšné práce slušná porce, ale muselo by se to nezávisle kontrolovat.
Na závěr přání bezpečné cesty nám všem, kdekoli a čímkoli.
Re: Re: Re: Re: Re: Převratná ?
F M,2024-08-12 22:47:18
Ještě poslední věc stejně jsme to tu nepřiměřeně natáhli, máte pravdu i v tom, že to je systémový problém. Nejen těmi nízkými postihly výše, ale desetiletí se tu hraje divadlo, jako že kolo není plnohodnotný dopravní prostředek a účastník silničního provozu a všemožně se cyklistika potlačuje (spíše mimochodem než prvoplánově). Ty paskvily (stezky) jsou toho příznakem. A teď se nám to s tou módní vlnou vrací. Cyklisté si nejsou vědomi svých povinností, berou to jako zábavu/rekreaci myšleno spíš na těch chodnících, na silnici se jim oprávněně nechce o pivu či sklence na Moravě nemluvě. Předpisy jsou pokroucené v jejich neprospěch, motoristé i policisté je neberou rovnocenně a nejsou na ně zvyklí. U těch motoristů jde dost o sledování zrcátek v obci a změny směru jízdy i v rámci jednoho pruhu.
Re: Re: Re: Re: Re: Převratná ?
D@1imi1 Hrušk@,2024-08-12 23:35:32
Jak se u nás jezdí po silnicích, bohužel vím ;-) Těch řidičů, kteří si nenechávají dostatečnou rezervu k řešení nečekaných situací, je řádově víc než 1%. Jako chodec - turista, mám ale větší šanci uskočit, než cyklista.
Změnit by to bylo složité. Ale neohleduplné chodce a cyklisty by šlo řešit pomocí lepší edukace a občasných pokut od měšťáků (kdyby na tom měly radnice zájem).
A divím se, že v dnešní době povinností není povinnost mít u nových aut kamery s nesmazatelným záznamem (jako černá skříňka u letadel). Policie by měla přístup v případě řešení nehody. IMHO by to zvýšilo bezpečnost na silnicích víc než třeba povinná čidla tlaku v pneumatikách. Myslím, že psychologický vliv na styl jízdy by byl značný.
Re: Převratná ?
Petr Kuběna,2024-08-12 08:30:12
Baterie nemají jen jeden/dva parametry, které jste zmínil. Důvod "převratnosti" této baterie je kombinace použití lehce dostupných materiálů, existujících výrobních metod a srovnatelné kapacity s LiFePO bateriemi.To by při masové výrobě mělo znamenat nízkou výrobní cenu a hlavně zvýšení nezávislosti na těch pár zemích, kde se v (zatím) potřebném množství těží lithium nebo třeba kobalt.
Ežo Vlkolinský,2024-08-11 22:24:23
Čo je na elektronickej cigarete elektronické? Ja mám elektronický lampáš.
Re:
Jiri Gutman,2024-08-11 22:42:48
Inu, pro ty později narozené - cigareta bývala jen z tabáku, něco jako rozdíl mezi baterkou a petrolejovo lampou :-).
Zajímalo by mne,
Pavel Nedbal,2024-08-11 21:52:17
jak dokázali u článku s draslíkem dosáhnout 3,7V. Mýlím se?
Re: Zajímalo by mne,
Josef Hrncirik,2024-08-12 21:40:34
Vzali to jako maximální bezproudové napětí přebité nejlepší katodické KBW (PBA) eldy vůči do grafitu neinterkalované K+/K eldě.
To umí z poločlánků vypočítat každý australský trestanec již od narození.
Prostě voltage window až 4 V, zejména s V+++++!
Take IT easy!
Poločlánky nikoho nezarmoutíte!!
e K-storage performance of K1.75Mn[Fe(CN)6]0.93 in a relatively high concentration electrolyte (0.7 M potassium hexafluorophosphate in ethylene carbonate/diethyl carbonate) and reported that the K1.75Mn[Fe(CN)6]0.93 electrode exhibited higher discharge platforms at 3.89 and 3.97 V, as well as lower polarizations.
Grafem při různých odběrech nabíjení a Vy býjení ale Všechny!!!
Re: Re: Zajímalo by mne,
F M,2024-08-13 12:34:39
K těm 4V a obecně https://en.wikipedia.org/wiki/Potassium-ion_battery
Jinak se mi nic moc nepodařilo najít jen obecné věci o kovových elektrodách, životnosti a pomalém nabíjení draslíkových elektrod, ale ne konkrétně k tomuto a žádná čísla.
https://sciencemag.cz/draslikova-baterie-chce-konkurovat-li-ion/
A spoustu výzkumů každý poukazuje na potenciál do budoucna s maximem cca těch 200Wh/kg. Obávám se, že to bude v praxi klasicky něco za něco a ty slabiny se ukáží až s trhem, ne v těchto marketinkových ohlašeních.
Tak možná https://www.researchgate.net/publication/377243601_Characterisation_and_Modelling_of_Potassium-ion_Batteries
Re: Re: Re: Zajímalo by mne,
Josef Hrncirik,2024-08-13 19:59:18
Knowledge as a Русский human right (šetří libru liber!): https://doi.org/10.1039/C7CP03852F
Vše ji ž dá v no po psá no (po sypáno čajem) v Říši Středu.
… Nevertheless, the low solubility products of PBAs often lead to rapid precipitation of PBAs in aqueous solutions, resulting in the uncontrolled generation of defects, e.g., Fe[(CN)6]4− and K+ vacancies, along with interstitial waters, which was considered as one of the main hurdles restraining the applications of these materials in batteries.[4, 6, 25] Fortunately, this issue can be addressed by optimizing the synthesis procedure. For instance, our group demonstrated that by using ethylenediaminetetraacetic acid dipotassium salt as a chelating agent to control the crystallization process, well-crystallized K2Mn[Fe(CN)6] with negligible defects can be obtained, showcasing extremely stable cycling performance.[6
,,, K2Mn[Fe(CN)6] stands out as the most promising one due to its low cost, ease of synthesis, high working potential (3.941 V vs K+/K), high specific energy (≈600 Wh kg−1), and stable cycling performance, rivaling those of LiFePO4, a leading low-cost LIBs cathode material with excellent cycling performance. Nevertheless, the low tap density and poor electronic conductivity of K2Mn[Fe(CN)6] need to be addressed or optimized for practical applications.
… Compared to the potential of Li+ intercalation into graphite (0.1 V vs Li+/Li) in LIBs, the relatively higher potential of K+ intercalation into graphite (0.3 V vs K+/K) creates a greater thermodynamic barrier for K metal plating and reduces the risk of metallic K dendrite formation.[15] Since the maximum K-ion uptake capacity of graphite is thermodynamically constrained to KC8, other nongraphitic carbonaceous materials, such as soft carbon and hard carbon (HC), have also been investigated to explore possible anode materials with higher capacities. In comparison to highly crystalline graphite, HC and soft carbon are more disordered and highly defective, providing more abundant K-ion storage sites and enabling higher K-ion storage capacities than graphite. However, due to the presence of multiple K-ions storage sites with varying energetics, the average working potential of these nongraphitic carbons spans a wide range of 0.3-1 V (vs K+/K).
… An ideal electrolyte should possess the robust film-forming capability, high ionic conductivity, low viscosity, exceptional high-voltage stability, wide liquidus range, widespread commercial maturity of salts and solvents, cost-effectiveness, and superior safety. Given these criteria and the reported electrochemical performance of full-cells in the literature (Table S1, Supporting Information)
… Seems that carbonate and phosphate ester-based electrolytes emerge as highly promising candidates. These electrolytes have the potential to facilitate the prolonged cycling of PIBs consisting of a high-voltage KMF cathode and a carbonaceous anode.
… Among all PIBs, the estimated BOM cost is the lowest for KMnFe||HC (91.72 $ kWh−1), followed by KMnFe||Gr with 100.70 $ kWh−1. Due to the higher cost of Li precursors compared to K raw materials, the BOM cost of LFP||Gr (109.98 $ kWh−1) is expected to be 19.9% and 9.2% higher than that of KMnFe||HC and KMnFe||Gr, potentially promoting the development of these two PIBs as low-cost alternatives to LIBs. It has to be noted that due to the large price fluctuation of Li precursors (Li2CO3) over the past years, the average price of Li2CO3 in the year 2023 is used for the estimation of BOM cost here.[80] Notably, the BOM cost of NMC811||Gr (88.01 $ kWh−1) is lower than that of KMnFe||HC and KMnFe||Gr due to its much higher specific energy (239.84 Wh kg−1)
… Potassium metal has attracted considerable attention owing to its high specific capacity and low operating potential.[14, 84] Therefore, we also evaluated the pack-level specific energy of potassium metal batteries (PMBs), comprising a potassium metal negative electrode and various cathode materials, including KMnFe, KFeSOF, KVPOF, KMnO, KFeFe, and PTCDA with varying N/P ratios of 4, 2, 1 and 0. Figure 8a–d
… In reality, the electrochemical performance of PIBs lags behind that of LIBs as commercial LFP||Gr batteries can be charged-discharged for 4000 cycles with 80% capacity retention while the best-performing PIBs, reported to date, without pre-potassiation treatment only sustain 500 cycles before reaching 75% capacity limit.[51, 101] Despite thousands of papers published on PIBs, several practical issues remain unresolved, signaling that PIBs still have a considerable journey ahead before eventual commercialization.
Yak ví dno z říti, z foto na konci čl.,ne zletilých Chanů z pouličních kamer KSČ PRC, p russká bílá, modrá, polní šedá i zelená i s po mocí pink (red necks) to bude mít těší než né dávno box erky.
Re: Re: Re: Re: Zajímalo by mne,
F M,2024-08-13 21:29:42
Ona by to v normální ekonomice měla těžké všechna ta bateriová úložiště. Zhruba toto (tuvcitaci) jsem četl i jinde, ten potenciál tam pro ta stacionární úložiště je, možná vlaky?. Je ještě něco na hraně kdy nezáleží až tak moc na tom poměru s hmotností? Otázka je mimo tu ekonomiku i ta ekologie, tedy pokud se ty baterie budou muset recyklovat (haha? Snad se s tím v kalkulacích těch environmentálních dopadů počítá) násobně často.
Bohužel, tyhle články jsou opravdu marketing, v nejlepším případě to upozornění, na výsledky z praxe si počkáme.
Opravdu to bude nehořlavé nevýbušné? To se mi moc nezdá, spíše jen o něco, podle toho jak se to požene do extrému, lepší.
Od prusské ocelové zeleně Fe2(CN)6 je k Zyclone B přes Zyankali jen kousek.
Josef Hrncirik,2024-08-14 14:54:38
Safety Concerns of PIBsBattery safety has always been a focal point of concern, as it sig-nificantly influences their practical deployment. Unfortunately,research on this topic is very limited in the literature.
A recentinvestigation by Pol et al.[96] has indicated that, compared withLi and Na carbonate-based electrolytes, the K analog displays bet-ter thermal stability in terms of the onset decomposition tem-perature and overall heat generation, mainly due to the higherthermal stability of KPF 6 and KFSI over Li and Na analogs. [97]Considering electrode materials, unlike the layered oxide cath-ode materials of LIBs which will release O2 under high tempera-tures and highly charged states, causing battery thermal runaway,K 2 Mn[Fe(CN) 6 ] (KMnFe) is oxygen-free and generally known tobe thermally safer.
[98] Nevertheless, KMnFe was shown to reactwith lattice water via a hydrolytic self-disproportionation processto release toxic cyanides, which reacted with electrolyte solventsto liberate heat. Compared with layered oxide cathode materi-als used in LIBs, the onset runaway temperature is higher andthe overall heat generation is lower for KMnFe with carbonate-based electrolytes. [96]
For the KMnFe||Gr full-cells, the SEI degra-dation of the Gr anode first occurred at 127 °C, and then the K-intercalated graphite reacted with the electrolyte to release heat,which subsequently led to the decomposition of de-potassiatedKMnFe to yield toxic hydrogen cyanide (HCN) and cyanide (CN-).These cyanides exacerbate thermal runaway by attacking thecarbonate-based electrolyte, resulting in heat generation and po-tential thermal runaway in PIBs. [96,99] As shown by Pol et al.[96]the exothermic reactions between KMnFe and electrolyte can belargely mitigated by controlling the defects and water content inKMnFe, and by introducing KFSI into the electrolyte to greatlyimprove the thermal stability of SEI. Hence, a combination ofelectrolyte design and electrode material optimization is requiredto further improve the safety of PIBs in the future. Additionally,further research endeavors should focus on understanding thethermal runaway mechanism of PIBs, which remains largely un-clear at this stage.
Summary and OutlookAfter nearly a decade of development, thousands of articles havebeen published on the cathode materials, anode materials, andAdv. Funct. Mater. 2024, 2408965 © 2024 Wiley-VCH GmbH2408965 (14 of 19)
The number of papers published each year relevant to PIBs from 2004 to 2024 cool minovalo dávno před SVO již v AD XXXXI.
baterie
Josef Nýč,2024-08-11 20:22:24
Doufejme, že to bude víc než potěšující zpráva z těch důvodů, které jsou v článku uvedeny. A snad se podaří dokončit vývoj k výrobě a nehodí někdo blokování (patenty apod.)
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce