Technologie

Litowo-siarkowe, litowo-węglowe - wszyscy pracują nad nowymi bateriami

KK
Krzysztof Kurdyła
10

Ponieważ wiem że czytelnicy Antyweba uwielbiają informacje o nowych, oczywiście za każdym razem przełomowych, bateriach, śpieszę donieść, że kolejne zespoły badawcze pokazały efekty swoich prac. Do przedrostka „litowo” dołączyły tym razem takie pierwiastki siarka oraz węgiel.

Mówiąc już zupełnie serio, wiem że wiele osób irytuje się słysząc co chwilę doniesienia o nowych rodzajach ogniw. Nie bardzo rozumiem dlaczego, jest to oczywiście efekt „hypu”, który wywołały ostatnie rewolucje (mobilna i samochodowa), sporo z tych projektów pójdzie do kosza, ale na tym też polega postęp. Wśród dziesiątków nietrafionych pomysłów łatwiej znaleźć kilka, które popchną te branżę do przodu. Dlatego nowości z bateryjnego półświatka warto śledzić, a jeden z dziś opisywanych brzmi więcej niż obiecująco.

Lyten, grafen i siarka

Lyten to firma pochodząca z Kalifornii, która od paru lat pracuje na zlecenie amerykańskiego Departamentu Obrony na bateriami litowo-siarkowymi. Ich ogniwa o marketingowej nazwie LytCell mają mieć ponad trzy razy większą gęstość energetyczną niż stosowane dziś baterie Li-ion. Zastosowanie siarki ma pozwalać na osiągnięcie gęstości na poziomie 900 Wh/kg, co można nazwać, jeśli się potwierdzi, prawdziwą rewolucją.

Dla porównania, najnowsze jeszcze nie wprowadzone na rynek baterie Tesli celują w 380 - 400 Wh/kg, a obecnie stosowane ogniwa Panasonica mają ten parametr na poziomie 260 Wh/kg. Co więcej, jak informuje producent, baterie nie używają w ogóle kobaltu ani niklu, mogą pracować w temperaturach od -30° do 60°C, szybszy jest też czas ładowania, który określono na mniej niż 20 min. Nie grożą im też pożary, ponieważ nie zawierają tlenków metali, których rozpad i wydzielanie się tlenu napędza niekontrolowane zjawiska termiczne.

Struktura ogniw oparta jest o autorskie technologie Lyten 3D Graphene® oraz Lyten Sulphur Caging™. Firma niespecjalnie się na ich temat rozpisuje, ale z samych nazw marketingowych możemy się domyśleć, że chodzi tu o jakiś specyficzny sposób przygotowania stosów grafenowych, które mają chronić litową anodę przed pokryciem jej przez warstwę siarczku litu. Być może w jakiś sposób chroniona też jest w ten sposób katoda siarkowa, której problemem była dość szybka degradacja.

Firma twierdzi, że podczas testów na pojazdach wojskowych ogniwa wytrzymywały 1400 cykli ładowania i rozładowywania. Lyten informuje, że jest w trakcie przygotowań do produkcji, a baterie mają być dostępne dla samochodów produkowanych w 2025 r. Nie muszę dodawać, że taka gęstość oznaczałaby rewolucję nie tylko w motoryzacji, ale także dla laptopów, smartfonów czy IoT. Na dziś, Lyten jest dla mnie jedną z najciekawszych firm do „bateryjnej” obserwacji.

Mahle, superkondensatory i węgiel

Inną drogą poszła firma Mahle, która we współpracy z firmą Allotrope Energy opracowała bardzo szybko ładujące się i ekologiczne baterie litowo-węglowe. Są one przeznaczone, ze względu na niską gęstość, dla małych samochodów, skuterów czy rowerów elektrycznych. Konstrukcja ma łączyć w sobie cechy baterii Li-ion oraz superkondensatorów, a jej największą zaletą ma być możliwość całkowitego naładowania w około 90 sekund, przy zachowaniu sprawności ogniw przez bardzo długi czas. Jak podali twórcy, węglowa katoda powinna wytrzymać do 100 tys. cykli ładowania i rozładowania, to wynik do którego dzisiaj produkowane baterie nie są w stanie się zbliżyć. Baterie mają być niedrogie w produkcji, nie zawierają kobaltu i niklu oraz łatwo poddają się całkowitemu recyclingowi.

Podsumowanie

O ile bateria litowo-węglowa nie wygląda na rewolucję, a raczej produkt dla wąskiej kategorii produktów, to stabilne baterie litowo-siarkowe od dawna były obiektem pożądania dla wielu zespołów badawczych i firm. Jeśli informacje Lytena o rozwiązaniu znanych od lat problemów tego typu ogniw potwierdzą się i jednocześnie uda się je wdrożyć do masowej produkcji, to zmiany jakie nastąpią na tym rynku z pewnością ciężko będzie nazwać tylko „ewolucją”. Pozostaje pytanie, czy jak w przypadku wielu obiecujących technologi, z jakiegoś szczegółu nie wyskoczy przysłowiowy diabeł.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu

Więcej na tematy: