Rewolucyjne akumulatory litowo-siarczkowe, to nie tylko klucz dla lepszych samochodów, ale też samolotów
Naukowcy z Monash University w Australii zaprezentowali przełomową technologię akumulatorów litowo-siarczkowych (Li-S), która może zrewolucjonizować rynek magazynowania energii. Oferując gęstość energii na poziomie 400 Wh/kg, a więc prawie dwukrotnie wyższą niż w tradycyjnych akumulatorach litowo-jonowych, te ultraszybko ładujące się magazyny prądu obiecują zwiększyć zasięg pojazdów elektrycznych (EV) do nawet 1000 km, jednocześnie poprawiając efektywność elektrycznych pionowzlotów, a więc “latających samochodów”, bo pojazdów pionowego startu i lądowania (eVTOL). Wszystko to przy bazowaniu na mieszance opracowanej w latach 60., jako że właśnie wtedy powstały pierwsze akumulatory Li-S, które zawsze dręczyły ograniczenia samej chemii.
Czytaj też: Mercedes stworzył istne akumulatory przyszłości dla samochodów. Koniec z dominacją Chin i USA
Akumulatory Li-S miały od zawsze problem z samym procesem ładowania, który był utrudniony przez szybko postępującą degradację anody i elektrolitu, co prowadziło do ograniczonej mocy oraz mniejszej liczby cykli ładowania. Naukowcy z Monash University rozwiązali jednak ten problem, wykorzystując syntetyczny polimer poliwinylopirolidon (PVP), który jest powszechnie stosowany w środkach antyseptycznych. PVP działa jako katalizator, przyspieszając reakcje chemiczne w akumulatorze, co znacząco poprawia tempo ładowania i rozładowania. To innowacyjne podejście zapewnia nie tylko szybsze ładowanie, ale także bezpieczniejszą i bardziej stabilną pracę, co zostało dokładnie odpisane w Advanced Engineering Materials.
Czytaj też: Akumulatory litowe pod ścianą. Nowy magazyn energii jest czymś, czego na rynku jeszcze nie było
Dzięki gęstości energii sięgającej 400 Wh/kg akumulatory Li-S przewyższają tradycyjne ogniwa litowo-jonowe, które aktualnie utrzymują się w zakresie 150–235 Wh/kg. Ten skok wydajności przynosi praktyczne korzyści, bo pojazdy elektryczne wyposażone w takie akumulatory Li-S mogłyby pokonywać do nawet 1000 km na jednym ładowaniu, redukując tym samym potrzebę częstego doładowywania i otwierając drogę do długodystansowej mobilności elektrycznej. Akumulatory Li-S mogą też zrewolucjonizować lotnictwo, bo ich wysoka gęstość energetyczna oraz zdolność do oddania wysokiej mocy z możliwością przełączenia się na niższe poziomy w trakcie lotu, czyni je idealnym kandydatem dla samolotów eVTOL, rozwiązując tym samym kluczowe ograniczenie obecnych technologii akumulatorowych w sektorze lotnictwa.
Czytaj też: Niob kluczem do sukcesu. Wprowadzili na rynek pierwsze takie ogniwo akumulatorowe
Oprócz poprawy wydajności akumulatory Li-S oferują znaczące korzyści w zakresie bezpieczeństwa i środowiska, zmniejszając ryzyko zwarcia i termicznych reakcji łańcuchowych. Eliminują też potrzebę stosowania kobaltu, a więc materiału wiążącego się z energochłonnymi procesami wydobycia i problemami etycznymi. Zamiast tego robią użytek z siarki, czyli taniego, powszechnego i przyjaznego dla środowiska surowca.