Lithium-vzduchové baterie – budoucnost skladování elektrické energie

Nedostatek výkonných baterií není jen překážkou rozvoje elektromobilů, ale také jednou z hlavních brzd rozvoje obnovitelné energie. Důvodem je neschopnost obnovitelných zdrojů zajistit konstantní výrobu elektrické energie. Situaci by pomohly řešit výkonné baterie, které by přebytek energie z obnovitelných zdrojů uskladňovaly a v době nedostatku by naopak rozvodnou síť elektřinou zásobovaly.  

Avšak nejmodernější lithium-iontové (li-ion) baterie jsou příliš těžké, drahé a málo výkonné. Správnou cestou můžou být lithium-vzduchové (li-air) baterie, které mají mnohonásobně lepší parametry než li-ion baterie.

Odborníci odhadují, že li-air baterie by mohly mít 5 až 10 krát větší skladovací kapacitu než klasické baterie o stejné hmotnosti, respektive 2 krát větší kapacitu při stejném objemu. Teoreticky se tak hustota energie v li-air bateriích blíží benzínu.

Doktor Ming Au ze Savannah River National Laboratory (SRNL) však říká: „Můžeme bez problému sestrojit li-air baterie na jedno použití. Avšak sestrojit baterii, která by se dala opakovaně dobíjet, je obtížné.“

Dobíjecí li-air baterie stojí před několika problémy. Lithium agresivně reaguje s vodou, takže v elektrolytu baterie nesmí žádná být. To však znamená, že i vzduch, který by byl přiváděn do baterií, musí být zbaven všudypřítomných vodních par.

Dalším velkým problémem, který budou muset vědci vyřešit, je omezená schopnost li-air baterií se opakovaně dobíjet.

Skupina SRLN vloni dostala dvouroční grant ve výši 1 milionu dolarů na výzkum baterií. Zatím se jí podařilo sestrojit baterii velikosti mince s kapacitou 600 mAh na gram materiálu. Klasické li-ion baterie dosahují úrovně 100–150 mAh/g. Avšak mohou podstoupit dobíjecí cyklus nejméně 1000×, zatímco výše uvedený prototyp pouze 50×.

Cesta ke komerčnímu modelu li-air baterií může být trnitá a dlouhá. Vždyť první li-ion baterie byly popsány již v roce 1976, ale první modely se dostaly na trh až o 20 let později. Doufejme, že to tentokrát půjde rychleji. Desetkrát výkonnější baterie by se lidstvu opravdu hodily.