Eversheds Sutherland
Dny teplárenství a energetiky
INNOGY

Li-ion batérie majú alternatívu. Vynašli batérie z odpadového grafitu

Lítium-iónové batérie sú horľavé, pomerne drahé a ich produkciu limituje dostupnosť lítia. Švajčiarsky výskum sa zameral na využitie odpadového grafitu a kovošrotu. Batérie, ktoré vyvinuli, majú byť dostupnejšie a lacnejšie.

grafit

Foto: EMPA

Švajčiarsky Federálny výskumný ústav pre materiálovú vedu a technológie (EMPA) spolu s technickou univerzitou ETH Zurich sa možno postarali o prielom v oblasti uskladňovania energie. Objavili spôsob, ako vyrobiť batérie z odpadového grafitu a kovového šrotu.

Výskum vo švajčiarskom Zurichu viedol Maxim Kovalenko. Jeho cieľom bolo vyrobiť batériu z hliníka a horčíka – kovov, ktoré patria k najbežnejším materiálom v zemskej kôre.

„Tieto materiály poskytujú vysokú úroveň bezpečnosti, aj keď je anóda z čistého železa. To taktiež umožňuje vyrábať batérie veľmi jednoduchým a lacným spôsobom a rapídne zvýšiť ich produkciu,“ uviedol výskumný ústav.

Využili odpadový grafit

Tím Kovalenka otočil princíp, na ktorom fungujú lítium-iónové batérie, hore nohami. „V konvenčnej li-ion batérii je anóda (záporný pól) z grafitu, ktorého vrstvy obsahujú lítiové ióny. V Kovalenkovej batérií je grafit, naopak, použitý ako katóda (kladný pól). Hrubé anióny sú uložené medzi grafénovými vrstvami. Anóda je vyrobená zo železa,“ približuje EMPA. 

Pri pátraní po grafite s čo najlepšími vlastnosťami pre využitie v batériách výskumníci zistili, že najvhodnejším materiálom pre katódy je vďaka svojej štruktúre odpadový grafit, vedľajší produkt pri výrobe ocele. 

Grafitová katóda vyrobená z odpadového grafitu z oceliarní je podľa EMPA nákladovo mimoriadne efektívnym riešením a výhodná je i z environmentálnej perspektívy. Testy uskutočnené v laboratórnych podmienkach taktiež potvrdili dlhú životnosť batérií – batériový systém absolvoval v priebehu niekoľkých mesiacov tisíce cyklov nabitia a vybitia.

„Batéria s katódou na báze grafitu môže pri každodennom používaní v domácnostiach vydržať desaťročia,“ vysvetlil Kravčuk. „Podobné zariadenia, avšak s ešte vyššou voltážou a kapacitou a zároveň nižšou hmotnosťou sú už vo vývoji a ponúknu ďalší nárast energetickej hustoty zo súčasných asi 6OWh kg-1 na 150 Wh kg-1,“ doplnil.

Trh skladovania energie má prudko rásť

Švajčiarsky objav by v najbližších rokoch mohol zamiešať kartami na rozrastajúcom sa trhu. Celosvetový trh uskladňovania elektrickej energie sa má podľa štúdie spoločnosti IHS zdvojnásobiť. Lítium-iónové batérie sa majú v nasledujúcich desiatich rokoch podľa tohto materiálu stať mainstreamovou technológiou uskladňovania elektriny s 80% podielom zo všetkých možných spôsobov.

Len v tomto roku sa pre celkový trh s uskladňovaním energie očakáva nárast z 1,4 gigawatt hodín na 2,9 Gwh. Do roku 2025 by to malo byť podľa odhadov IHS 21 GWh. Zhruba polovica zariadení bude inštalovaných domácnosťami a podnikmi a určená pre samostatnú spotrebu alebo rezervné účely.

 
 

Pre prečítanie celého obsahu musíte byť súčasťou nášho predplatného

za 99 € bez DPH získate

  • Predplatné mesačníka Odpadové hospodárstvo (ISSN 1338-595X) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933) na 1 rok
  • Prístup ku všetkým článkom na Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924) na 1 rok
chcem sa prihlásiť chcem získať predplatné

Diskusia (0)

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý vidíte na obrázku.

Captcha image
Show another codezobraziť iný obrázok

Mohlo by vás zaujímať

Garantovaná energetická služba je o ekonomike, nie sú to štrukturálne fondy

Garantovaná energetická služba je o ekonomike, nie sú to štrukturálne fondy

Pri príprave GES projektu klient musí vedieť, čo chce dosiahnuť, tvrdí Marcel Lauko z Asociácie poskytovateľov energetických služieb.

WWF: Bariéry na riekach treba odstraňovať, vo svete miznú aj veľké priehrady

WWF: Bariéry na riekach treba odstraňovať, vo svete miznú aj veľké priehrady

Malé vodné elektrárne, priehrady či hate. Na slovenských riekach je viac ako 1000 stavieb a podľa WWF Slovensko treba niektoré odstrániť. Ochranári v rámci kampane #ProtectWater apelovali na Európsku komisiu.

Nárok na podporu stratí 130 výrobcov. Nesplnili si povinnosť voči ÚRSO a distribučkám

Nárok na podporu stratí 130 výrobcov. Nesplnili si povinnosť voči ÚRSO a distribučkám

Úrad pre reguláciu sieťových odvetví zverejnil zoznam výrobcov elektriny, ktorým právo na podporu v roku 2019 zaniká. Nesplnili si oznamovaciu povinnosť voči regulátorovi.