Akumulatory litowo-siarkowe (Li-S) stanowią obiecującą alternatywę dla powszechnie stosowanych akumulatorów litowo-jonowych (Li-Ion) w pojazdach elektrycznych i systemach magazynowania energii. Ich potencjał wynika z licznych zalet, takich jak wyższa pojemność energetyczna, niższy koszt produkcji oraz mniejsza waga. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej tym zaletom oraz porównamy parametry techniczne obu typów akumulatorów. Tańsze akumulatory to przełom w branży elektromobilności
Tańsze akumulatory – Zalety akumulatorów litowo-siarkowych
- Wyższa pojemność energetyczna: Akumulatory Li-S mogą magazynować od trzech do pięciu razy więcej energii na jednostkę masy w porównaniu z akumulatorami Li-Ion. Oznacza to, że pojazdy elektryczne wyposażone w takie akumulatory mogłyby pokonywać znacznie większe odległości na jednym ładowaniu, co stanowi istotny krok naprzód w rozwoju elektromobilności.
- Niższy koszt produkcji: Siarka jest pierwiastkiem obficie występującym w przyrodzie i stosunkowo tanim, co przekłada się na niższe koszty produkcji akumulatorów Li-S w porównaniu z Li-Ion, które wymagają droższych materiałów, takich jak kobalt czy nikiel.
- Mniejsza waga: Dzięki niskiej gęstości litu i siarki, akumulatory Li-S są lżejsze od swoich litowo-jonowych odpowiedników, co ma istotne znaczenie w zastosowaniach mobilnych, takich jak pojazdy elektryczne czy drony.
- Ekologiczność: Wykorzystanie siarki, będącej produktem ubocznym przemysłu naftowego, przyczynia się do redukcji odpadów i promuje zrównoważony rozwój. Ponadto, akumulatory Li-S nie zawierają metali ciężkich, co ułatwia ich recykling i minimalizuje negatywny wpływ na środowisko.
- Dłuższa żywotność: Najnowsze badania wykazały, że akumulatory Li-S mogą wytrzymać nawet 25 000 cykli ładowania, zachowując 80% swojej pierwotnej pojemności, co znacznie przewyższa żywotność tradycyjnych akumulatorów Li-Ion.
Porównanie parametrów technicznych akumulatorów litowo-jonowych i litowo-siarkowych
Poniżej przedstawiono tabelę porównującą kluczowe parametry techniczne akumulatorów Li-Ion i Li-S:
| Parametr | Akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion) | Akumulatory litowo-siarkowe (Li-S) |
|---|---|---|
| Gęstość energii (Wh/kg) | 150–250 | 400–600 |
| Koszt produkcji ($/kWh) | 200–300 | 100–150 |
| Liczba cykli ładowania | 500–1 500 | 2 000–10 000 |
| Napięcie nominalne (V) | 3,6 | 2,1 |
| Temperatura pracy (°C) | -20 do 60 | -40 do 60 |
| Czas ładowania | 1–2 godziny | 10–60 minut |
| Waga (względem Li-Ion) | 100% | 60–80% |
Źródła: Focus.pl, CHIP.pl, Wikipedia
Wyzwania i perspektywy rozwoju akumulatorów litowo-siarkowych
Mimo licznych zalet, akumulatory Li-S borykają się z pewnymi wyzwaniami technologicznymi. Jakimi? takimi jak niska przewodność elektryczna siarki oraz rozpuszczanie się polisiarczków litu w elektrolicie, co prowadzi do degradacji pojemności. Jednakże, ostatnie osiągnięcia naukowe, takie jak opracowanie nowych materiałów katodowych i stałych elektrolitów, pozwalają na znaczną poprawę wydajności i trwałości tych akumulatorów. Tańsze akumulatory i bardziej ekologiczne – to jednak możliwe.
W miarę postępu badań i rozwoju technologii, akumulatory litowo-siarkowe mają szansę stać się kluczowym elementem w przyszłości elektromobilności oraz systemów magazynowania energii, oferując bardziej efektywne, ekologiczne i ekonomiczne rozwiązania w porównaniu z obecnie stosowanymi akumulatorami litowo-jonowymi.
Posłuchaj o dobrej i zdrowej kuchni – cała playlista Kulinarna Nawigacja https://www.youtube.com/playlist?list=PLsSiFnM2CjXQQb0g6MfA-esLjsbAzJPjl
Dziękujemy że przeczytałeś ten artykuł, przygotowany przez naszą redakcję składającą się z osób z niepełnosprawnościami.
Pierwsza w UE radiowa i portalowa redakcja z niepełnosprawnościami
Prowadzimy restaurację ZDRÓWKO którą wspiera Jarosław Uściński
