Tavoitteena 2000 km yhdellä latauksella

Australialaiset tutkijat ovat viime aikoina saavuttaneet merkittävää edistystä litium-rikki -akkujen kehitystyön parissa.

Tammikuussa Monash-yliopiston tutkijat kertoivat olevansa kaupallistamisen partaalla kehittämällään maailman tehokkaimmalla litium-rikki (Li-S) -akulla. Sen kapasiteetti voisi ylittää nykyiset markkinajohtajat yli nelinkertaisesti ja antaa puhtia alan markkinoille tulevaisuudessa.

Nyt australialais-kiinalainen Brighsun New Energy kertoo kehittäneensä litium-rikki (Li-S) -akkuja, joiden energiatiheys on 5 - 8 kertaa suurempi kuin tavanomaisten akkujen.

Kansainvälisesti akkreditoidun testauslaitoksen (SGS) testitulosten mukaan Brighsunin uusi tekniikka sallii Li-S -akun pitää 91% alkuperäisestä kapasiteetistaan 1700 syklin jälkeen 2C:n käyttönopeudella. Tämä tarkoittaa, että kapasiteetin heikentyminen jaksoa kohden on niinkin alhainen kuin 0,01%.

Jopa aggressiivisemmalla 5C:n nopeudella Brighsunin Li-S-akku säilyttää 74% alkuperäisestä kapasiteetistaan 1000 työjakson jälkeen. Katodin energiatiheys ensimmäiselle syklille aktivoinnin jälkeen latausnopeudella 1C on 2103,8Wh/kg.

LiS-akkujen haasteita on katodimateriaalien laajeneminen työjaksojen aikana, polysulfidien sulkuvaikutus ja litiumin dendriittinen kasvu anodilla.

Brighsun New Energy on patentoinut LiS-akkutekniikan, joka estää polysulfidin muodostumisen rikkikatodiin ja litiumin dendriittistä kasvua anodilla.

Brighsun on jo kehittänyt menetelmät katodimateriaalien, elektrolyyttien, erottimien ja litiumlevyanodien tuottamiseksi. Suuritehoisten kennojen, joiden odotettavissa oleva energiatiheys ylittäisi 1 000 Wh/kg, kokeellinen tuotanto on alkamassa.

Yhtiö kehittää myös omaa LiS-järjestelmänsä kanssa yhteensopivaa kiinteää elektrolyyttiä, jonka tavoitteena on parantaa edelleen akkujen työjaksoikää, energiatiheyttä ja turvallisuutta.

Koska katodissa käytetään rikkiä nykyisin käytettyjen harvinaisten maametallien sijasta LiS-akut olisivat halvempia. Ne olisivat myös kevyempiä ja esimerkiksi Sion Power ja Oxis Energy testaavat LiS-akkujaan käytettäväksi lentotekniikan parissa.

Tutkijoiden mukaan unelma siitä, että litium-akut voisivat jonain päivänä saada sähköautot kulkemaan yli 2000 km yhdellä latauksella, on pian totta.

Brighsun keskustelee parhaillaan potentiaalisten sijoittajien kanssa Li-S -akkujen kokeellisesta tuotannosta. Laajamittaisen tuotannon kehitysprosessin odotetaan valmistuvan vuoden 2020 loppuun mennessä, jota seuraa sitten varsinainen massatuotanto.

Aiheesta aiemmin: Tehokas litium-rikki akku