Proč ale stále hrají klíčovou roli u moderních smartphonů i na prahu nástupu éry elektromobility? Radim Tlapák, ředitel internetového obchodu BatteryShop.cz a autor tohoto článku, to přibližuje: „Za otce lithium-iontové baterie jsou považováni Američan narozený v Německu John Goodenough, britsko-americký vědec Stanley Whittingham a Japonec Akira Yoshino. Díky jejich výzkumům mohla v roce 1991 firma Sony Corporation uvést na trh první komerční lithium-iontový akumulátor. Až v roce 2019 získala trojice za své bádání ohodnocení v podobě Nobelovy ceny za chemii.“
Prvopočátky snah o sestrojení lithiové baterie však sahají do roku 1912 a jsou spojeny se jménem amerického chemika Gilberta Newtona Lewise. První komerčně dostupný produkt se na pultech objevil až o šedesát roků později. Tuto baterii ovšem ještě nebylo možné opětovně nabíjet. Zmíněný zádrhel na počátku devadesátých let úspěšně vyřešila firma Sony Corporation. Tato technologie pak nahradila zastaralé Ni-MH články.
Výdrž, hmotnost, životnost a cena – to učinilo z Li-ionek volbu číslo jedna mezi akumulátory do přenosných elektrotechnických zařízení, ale i elektromobilů. Loni vyrobila 77 procent lithium-iontových baterií Čína. Během čtyř let se však má poměr mezi asijským gigantem a zbytkem světa o něco srovnat díky plánovanému zvýšení produkce v Evropě.
Podobně jako u jiných technologií i v případě lithium-iontových baterií časem dochází ke zhoršení některých vlastností, zejména kapacity. Na druhou stranu jsou nenáročné na údržbu a netrpí samovybíjením. Při správném zacházení vydrží mobilní baterie až 500 nabíjecích cyklů, což může být klidně i pět let. Na snížení životnosti se podepisují výkyvy teplot. Li-ion baterie jsou poměrně křehké a v případě mechanického poškození či přehřátí se mohou vznítit či explodovat.
Podle některých odborníků technologie Li-Ion dosáhla maxima. Především firmy investující do elektromobility si slibují od nové generace polovodičových solid-state baterií, které namísto tekutého elektrolytu používají elektrolyt pevný: keramický či skleněný. To zajišťuje vyšší stabilitu a snižuje riziko vzplanutí či výbuchu. Nová technologie garantuje několikanásobně vyšší výdrž baterie a rychlejší proces nabití.
Australští vědci pracují na vývoji lithium-sírových baterií. O průlom ve světě akumulátorů se pokouší i řada asijských start-upových firem. Jedna z nich testuje celopolymerové baterie, které se mají obejít bez cenných kovů. Hodně se rovněž mluví o akumulátorech z grafenu, to je však materiál dosti nákladný.
Před všemi tak leží ještě řada technologických překážek. Může trvat klidně deset let, než se někomu podaří vyvinout produkt s odpovídajícími vlastnostmi, který bude vhodný k masové výrobě. Baterie Li-ion nás tedy budou ještě nějaký čas provázet.
Zveřejněno: 22. 09. 2021