Baterie litowo-tlenowe mogą zaoferować nawet 5-krotnie większą moc niż obecne rozwiązania

Pewnie wielu z Was się ze mną zgodzi, że najsłabszym elementem smartfonów są baterie. Przez ostatnie lata znacząco się one rozwinęły, ale nadal wiele telefonów nie może przekroczyć jednego dnia standardowej pracy. Rozwiązaniem mogą być litowo-tlenowe ogniwa.

W sieci regularnie pojawiają się informacje o nowych, przełomowych bateriach, które zostały stworzone w laboratoriach badawczych. Samsung pracuje nad zwiększeniem ich gęstości, a Google równocześnie rozwija ponad 20 różnych projektów związanych z mobilnymi ogniwami. Bez wątpienia jednym z ciekawszych pomysłów jest ten Sony, który zakłada, że do produkcji akumulatorów byłyby wykorzystywane związki siarki. Niestety pierwsze takie baterie trafią na rynek nie wcześniej niż w 2020 roku. Konkurencją dla tej technologii mogą być litowo-jonowe baterie opisane stronach nature.com oraz anl.gov, choć pewnie i na nie będziemy musieli poczekać kilka lat.

Badacze z Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) pracują nad ogniwami litowo-tlenowymi. Mogą one mieć dużo większą gęstość niż akumulatory litowo-jonowe, ale do tej pory były termodynamicznie niestabilne (w stanie stałym) oraz miały bardzo krótki cykl życia. Teraz odkryto, że można wyprodukować skrystalizowany ponadtlenek litu (LiO2), który będzie stabilny dzięki katodom opartym na grafenie. Jest to dużo lepsze rozwiązanie niż nadtlenek litu (Li2O2), ponieważ przy rozładowywaniu łatwo może on rozłożyć się na tlen i lit. Nas w tym wszystkim najbardziej interesuje to, że taki proces w teorii może zapewnić dużą wydajność i długą żywotność. Jeden z badaczy tak wypowiedział się o tym odkryciu:

Larry Curtiss:

To odkrycie naprawdę otwiera drogę do stworzenia nowego rodzaju baterii. Mimo tego, potrzebne jest jeszcze wiele badań, a największym zmartwieniem jest właśnie cykl życia baterii.

Pod tymi wszystkimi skomplikowanymi nazwami ukrywa się fakt, iż litowo-tlenowe baterie mogłyby oferować nawet 5-krotnie większą gęstość niż obecne ogniwa. Oznacza to oczywiście, że mogłyby pracować zdecydowanie dłużej na jednym ładowaniu. Poza tym mają one być stworzone w tzw. "zamkniętym systemie", co oznacza, że nie będą potrzebować tlenu z zewnątrz. Jest to rozwiązania dużo stabilniejsze i przede wszystkim bezpieczniejsze.

Nie da się ukryć, że litowo-jonowe ogniwa stosowane z smartfonach są już u kresu swoich możliwości i producenci mogą co najwyżej nieco zwiększać ich gęstość, ale już raczej nie ma co liczyć na żaden przełom. Dlatego za kilka lat powinny pojawić się właśnie takie ogniwa lub te oparte chociażby o związki siarki. Zapewne w tym czasie pojawią się jeszcze zupełnie inne technologie. Niestety ich wspólnym minusem jest to, że są dopiero rozwijane, więc gotowe produkty trafią na rynek nie wcześniej niż za kilka lat.

Śledź autora na Facebooku: Konrad Błaszak

Źródło: nature.com, anl.gov via phonearena.com