Největší světový výrobce baterií si vybral, kam napře dlouhodobý výzkum. Wu Kchaj, hlavní vědec čínské společnosti CATL, člen Čínské inženýrské akademie, na letošním fóru Equipment Power Forum označil za prioritu firmy lithium-vzduchové články.
Běžný lithium-iontový článek je uzavřeným systémem. Lithium se v něm ukládá do těžké katody z niklu, kobaltu a manganu. Lithium-vzduchová baterie tuhle nejtěžší součást vypouští, protože nechává lithium reagovat přímo s kyslíkem nasávaným z okolního vzduchu; článek tedy při provozu doslova dýchá.
Odpadá tak velká část tzv. „mrtvé hmoty“ a teoretický strop energetické hustoty se posouvá na 12 000 Wh/kg, tedy na úroveň srovnatelnou s benzinem. Dnešní sériové články zvládají zhruba 250 až 270 Wh/kg a od nastupujících polopevných a pevných elektrolytů se čeká kolem 500 Wh/kg. Laboratorní lithium-vzduchové prototypy už překonaly 1 200 Wh/kg, tedy víc než čtyřnásobek dnešní produkce. V automobilu by podobná hodnota znamenala dojezd přes 1 500 km.
Důvodů, proč taková baterie zatím v žádném voze nejezdí, je několik. Otevřený článek je citlivý na vlhkost a oxid uhličitý, které jeho chemii rychle rozvracejí, a počty nabíjecích cyklů zatím komerčnímu nasazení neodpovídají.
Potíž vězela i v samotné reakci: sloučeniny, které při vybíjení vznikaly (superoxid a peroxid lithia), omezovaly účinnost. Výzkumy posledních let ovšem ukazují, že problémy by mohly být překonatelné. Slibnou cestu naznačil loni americký tým, který za pokojové teploty předvedl efektivnější reakci až na oxid lithný (z každé molekuly vytěžil čtyři elektrony místo obvyklého jednoho či dvou, a dále tak navýšil teoretickou kapacitu tohoto typu baterií). Navíc hořlavý kapalný elektrolyt nahradil pevným kompozitem z keramiky a polymeru.
Načasování oznámení není náhodné. CATL právě dotáhla ke komerční zralosti jinou zajímavou novou technologii, jejímuž vývoji se věnovala roky: levné sodíkové články. Ty nastupují do sériových vozů GAC Aion UT nebo Changan Oshan 520 a chystá se jejich nasazení u dalších čínských značek.
Základní segment má tedy firma pokrytý — vyrábí širokou škálu baterií od nejvýkonnějších po potenciálně velmi levné (sodíkové) a své volné výzkumné kapacity může přesměrovat směrem k riskantnějšímu výzkumu, tedy k odstraňování popsaných slabin lithium-vzduchových článků. Žádný časový plán firma ovšem nepředstavila.
Zda a kolik z teoretického stropu reálné články jednou vytěží, se teprve ukáže. Když ovšem výrobce zhruba třetiny světových baterií oznámí, že dlouhodobou budoucnost hledá za hranicemi lithium- iontové chemie, pro zbytek ekonomiky je to důležitý signál, že bateriím ani z čistě technologického hlediska stále nedochází dech.duchové články.