Baterie Li-ion jsou tu s námi už 30 let a žádná technologie je nepřeválcovala
Lithium-iontové baterie slouží lidem už tři dekády. I přes překotný vývoj v chemickém průmyslu se nezdá, že by měly být dominantně nahrazeny jinou technologií.
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.
Li-ionky kralují
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.
Náhrada zatím v nedohlednu
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