Sírové baterie pro budoucnost
Kombinace lithium síra jakožto chemického úložiště elektrické energie má svoje opodstatnění. Pokud lithium iontová technologie má teoretický strop 580Wh/kg, lithium sírová jej má na úrovni 2680 Wh-kg. Takže i poměrně málo výkonné Li/S baterie mohou snadno předstihnout to nejlepší, co dnes nabízí technologie Li-On.
Li/S technologie má ale svoje velké problémy. Především je to rychlý a masivní pokles kapacity baterie po několika cyklech vybití – nabití. Je to dáno tím, že sulfidy z anody mají při vybíjení tendenci rozpouštět se v elektrolytu a následně reagovat s lithiovou katodou. Kromě toho se objem síry na anodě zvětšuje a zmenšuje během vybíjení a nabíjení, což může způsobit galvanické oddělení mezi anodou a sběračem. To vše baterii zničí už po pár cyklech.
Výzkumníci z Berkeley Lab. Pod patronací Ministerstva Energetiky pod vedením Eltona Cairsne se soustředili na výzkum materiálu, který by síru na anodě co nejvíce stabilizoval a zamezil jejímu úniku do elektrolytu. Stejně tak dbali na stabilizaci objemu síry. Jako ideální materiál se jim jeví nanočástice, mající základ v grafénu, na nějž je před atomy kyslíku navázána síra. (Sulfur-Graphene Oxide – S-GO). Tímto se postarali o stabilizaci síry na elektrodě. Mechanickou část věci vyřešili novým pojivem, kterým je elastomer styren-butadien-kaučuk. Tak mohli zkonstruovat baterii, která má kapacitu 500Wh/kg a po 1000 cyklech nabití a vybití má pořád více jak 300Wh/kg. A to vše za předpokládanou cenou 200$USD za kWh. Tým se nyní poohlíží po výrobci těchto baterií a zároveň se soustředí na vylepšování technologie spolu s testy chování baterie v extrémních podmínkách.
Zdroje:
Ji, L., Rao, M., Zheng, H., Zhang, L., Li, Y., Duan, W., Guo, J., Cairns, E.J., Zhang, Y., “Graphene Oxide as a Sulfur Immobilizer in High Performance Lithium/Sulfur Cells,” Journal of the American Chemical Society 2011, Vol. 133, No.46, pp.18522-18525.
http://eetd.lbl.gov/news/article/56320/sulfur-graphene-oxide-material-for-lithium-sulfur-battery-cathodes
Diskuze:
Cena kWh
Energie Man1,2013-11-21 08:15:16
V každém případě je uváděná cena okolo 200 USD/kWh příliš vysoko. Někde je chybka, není?
Petr Kuběna,2013-11-21 18:52:57
Vysoko? Mě příjde celkem hodně nízko. Vždyť za tu cenu neseženeš ani klasické olověné akumulátory, které začínají možná od 5000Kč za kWh. Běžné LiFePo akumulátory stojí kolem 10000Kč za kWh. Tady mluví o ceně kolem 4000Kč (otázka co všechno bylo započteno a kolik by byla koncová cena).
Pokud by dostali počet cyklů do tisíců a udrželi cenu, tak se zrazu elektromobil stává použitelný.
Trochu přeháníte
Vojtěch Kocián,2013-11-21 19:13:08
Olověná autobaterie se 45 Ah se dá koupit za 1100 Kč. To vychází zhruba na 2000 Kč/kWh. Větší baterie by mohla být ještě o trochu levnější. Lithiové články jsou samozřejmě podstatně dražší. Těch 200 USD/kWh považuji vzhledem ke koncentraci energie za výbornou cenu. S olovem by to bylo levnější, ale kvůli hmotnosti nepoužitelné.
terajsia cena za kWh?
M S,2013-11-20 21:50:46
Uz ked pisete takyto clanok, preco nenapisete aj cenu terajsiej technologie na kWh pre porovnania? Viem, existuje google, ale tam najdem velmi tazko skutocnu informaciu o cene, kedze google je hlavne reklamny vyhladavac. Dajte si s tym vacsiu pracu, prosim. Nic v zlom, samozrejme. Dakujem.
teplota 60°C ??
Stanislav Kaštánek,2013-11-20 18:37:13
http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium%E2%80%93sulfur_battery
:"V červnu 2013 Oak Ridge National Laboratory oznámil solid-state Li-S baterie. Baterie je testována jako bezpečnější a odolnější než předchozí provedení. Tuhého elektrolytu je z lithiové polysulfidophosphates (nová třída síru bohatých materiálů s dobrou elektrickou vodivostí). ..při 60 ° C, baterie udržela kapacitu 1200 mA · h / g "
Teplota Li-S baterie?
Stanislav Kaštánek,2013-11-20 15:04:47
Akumulátory sodík síra měly asi 400°C.
http://computerworld.cz/technologie/chytra-baterie-z-lithia-siry-a-uhliku-45054
http://www.hybrid.cz/lg-chem-investuje-18-miliardy-dolaru-do-vyroby-baterii
http://www.hybrid.cz/forum/viewtopic.php?f=2&t=99
http://akademon.cz/clanekDetail.asp?name=Zlepseni%20akumulatoru%20lithium-sira&source=0213
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
