Chinezii dezvoltă o nouă baterie litiu-hidrogen cu randament record
Inginerii de la Universitatea de Ştiinţă şi Tehnologie din China (USTC) au anunțat o inovație majoră. Aceștia au creat o baterie pe bază de litiu și hidrogen, cu o densitate energetică excepțională. Noua baterie are o capacitate de aproape 3 kWh pe kilogram. Aceasta ar putea face bateriile pentru mașinile electrice mult mai ușoare decât cele actuale. Mai mult, ar putea deschide posibilități pentru utilizarea bateriilor în aviație și transportul maritim.
Designul bateriei
Noua baterie utilizează hidrogenul gazos drept anod, iar electrolitul este solid. Deși aceasta poate fi considerată o baterie cu stare solidă, hidrogenul gazos nu se potrivește complet cu această categorie. Anterior, au existat încercări de a utiliza hidrogenul în baterii, dar acestea aveau o capacitate de stocare și un interval de voltaj limitate. Inginerii chinezi au găsit o soluție inovatoare, combinând litiul pe anod și reacțiile de reducere a hidrogenului pe catod.
Randament și eficiență energetică
Chinezii au obținut și o baterie litiu-hidrogen, denumită Li-H, care nu are anod. În acest caz, au experimentat cu litiu pur și sare de litiu. Rezultatele sunt impresionante. Combinarea litiului purificat cu hidrogenul a generat un randament de 99,7%. Astfel, la 100 kWh introdusă, bateria furnizează 99,7 kWh, pierzând doar 0,3%. Acest randament depășește mult performanțele actualelor baterii litiu-ion, care au un randament de 90-93%.
Comparație cu bateriile existente
Bateriile cu sare de litiu au un randament de 98,5%, mai scăzut decât cel al litiului pur, dar tot semnificativ mai mare decât cel al bateriilor litiu-ion de azi. Aceste baterii sunt mai ieftine, dar rămân eficiente și performante.
Cicluri de încărcare și performanță pe termen lung
Ciclul de încărcare al bateriilor implică reacții chimice interne. Aceste reacții nu presupun producerea de hidrogen prin electroliză. Hidrogenul este introdus în baterie la fabricare și reutilizat în fiecare ciclu. În testele efectuate, inginerii chinezi au obținut aproximativ 800 de cicluri, fără a observa degradări vizibile ale bateriei. De fapt, aceștia au observat o polarizare mai accentuată.
Rezistența la temperaturi extreme
Noua baterie este stabilă între -20 și +80 grade Celsius. În condiții de ger, chiar și la temperaturi sub -20 grade, bateria funcționează, dar capacitatea scade la 60%. După ce revine la temperaturi normale, capacitatea revine la valoarea inițială.
Performanța energetică
Cea mai mare densitate energetică a bateriei este de 2.825 Wh/kg, adică de zece ori mai mult decât bateriile actuale de mașini electrice. De exemplu, o mașină electrică cu o baterie de 110 kWh cântărește aproximativ 700 kg, iar una cu o baterie medie de 80 kWh cântărește 28,3 kg.
Impactul în aviație și transport maritim
Această tehnologie ar putea fi utilizată nu doar în automobile, ci și în aviație și transport maritim. O baterie mare de 9.000 kWh, cu o densitate de 2.825 Wh/kg, ar cântări doar 3.185 kg, mult mai ușor decât soluțiile actuale. Astfel, avioanele electrice ar deveni mult mai viabile.
Dezvoltare și viitorul tehnologiei
Deocamdată, această baterie este confirmată la nivelul experimentelor universitare. Urmează un interes din partea producătorilor de baterii pentru implementarea acestei tehnologii în producția de serie.
