Brak metali ziem rzadkich, doskonała gęstość energii: Akumulator Li-S leczy się sam

Rozwój baterii litowo-siarkowych od wczesnych lat 60. wydawał się obiecujący. Dwa pierwiastki, siarka i lit, są stosunkowo powszechne. Sprawia to, że są one niedrogie, nawet jeśli ich wydobycie niekoniecznie jest przyjazne dla środowiska zgodnie z obecnymi standardami.

Ponadto gęstość energii jest znacznie wyższa niż w przypadku akumulatorów obecnie powszechnie stosowanych. Bateria litowo-jonowa może obecnie przechowywać do 700 watogodzin na kilogram, co odpowiada dużej baterii do roweru elektrycznego.

W przypadku baterii litowo-siarkowych jest to teoretycznie do 2500 watogodzin, czyli ponad trzy razy więcej. Jeśli dodamy do tego obudowę, elektronikę i inne komponenty, waga akumulatora będzie o połowę niższa niż w przypadku obecnie stosowanych baterii.

Wszystko byłoby świetnie, gdyby nie ta nieszczęsna trwałość. Po kilku ładowaniach wydajność i pojemność spadają. Pomimo wielu doniesień w przeszłości o tysiącach cykli ładowania, praktyczna użyteczność technologii, która jest lepsza na papierze, była jak dotąd niewystarczająca.

Niedawne badanie, które wykazało pozostałą pojemność na poziomie 87 procent po 400 ładowaniach w temperaturze pokojowej w realistycznych warunkach, brzmi ostrożnie optymistycznie.

Do litu i siarki dodano kolejny pierwiastek i zintegrowano go z katodą za pomocą siarki. W przeciwieństwie do poprzednich eksperymentów, nie był to jednak rzadki lub trudny w obsłudze pierwiastek, ale jod.

Uzupełnia on sieć atomów siarki. Ponadto temperatura topnienia całości wynosi zaledwie 65 °C. Pozwala to na regularne topienie materiału katody w celu naprawy usterek i osiągnięcia już całkiem praktycznej żywotności baterii litowo-siarkowej.

O ile ta zapowiedź nie dołączy do grona przeszłych i zapomnianych historii sukcesu, półprzewodnikowa bateria litowo-siarkowa (SSLSB) może rzeczywiście stać się rzeczywistością. Składa się z łatwo dostępnych, niedrogich elementów i ma niezwykle wysoką gęstość energii.