Dojezd Tesly až 10 000 km? S revolučními akumulátory by to bylo možné

Současné Li-ion akumulátory jsou sice už relativně dobré, ale pořád to není ono. I Tesla má oproti např. dieselovým automobilům zhruba poloviční dojezd a hmotnost, kterou s sebou díky Li-ion akumulátorům musí navíc vozit je obrovská. Čas od času se ale objeví v laboratořích nová nadějná technologie, která se snaží obejít současné problémy s hmotností či kapacitou. Líbila by se vám Tesla s dojezdem 10 000 km?

Zinko-vzduchové akumulátory

Jednou z nejstarších alternativ jsou zinko-vzduchové akumulátory. Jejich základ byl objeven již v roce 1878 a jedním z největších producentů byla společnost Thomas Alva Edison Industries. Tehdy se využívaly hlavně pro signalizační zařízení na železnici.

V 70. letech minulého století se tento typ akumulátorů dočkal pokroku a začal se objevovat v kardiostimulátorech, naslouchadlech apod. V roce 1996 jej pak slovinský inovátor Miro Zorič dotáhnul až do elektromobilů. V Singapuru je využívaly malé a středně velké autobusy. Od té doby se ale po nich slehla zem. Zinko-vzduchové akumulátory přitom nabízely hustotu energie až 9780 Wh/l, tedy téměř 14,5× tolik, co Li-ion se svými 676 Wh/l.

Lithium-vzduchové akumulátory

To Lithium-vzduchové akumulátory zatím zůstávají otázkou laboratorního výzkumu. Jejich teoretická hustota je až 11 140 Wh/l, tedy 16,5 násobek toho, co nabízejí nejnovější Li-ion akumulátory. Kdyby v Tesle měly akumulátory dál zabírat prostor, co zabírají, měla by Tesla Model S dojezd přes 10 000 km a veškeré problémy s dobíjecími stanicemi by náhle vypadaly naprosto směšně. Jen dobíjení na 100 % kapacity by asi „chvilku“ zabralo.

No, bohužel, Lithium-vzduchové akumulátory zatím stále trpí některými dětskými nemocemi. Při dobíjení se ztrácí 30 % energie, která se mění na teplo, a pokud se akumulátor dobíjí moc rychle, tak se akumulátor vznítí. V praxi by to znamenalo, že by se na dobíjení akumulátory musely z auta vyndat ven, aby se uchladily. Navíc venku jim zase vadí oxid uhličitý a vlhkost. Takže pro praxi nepoužitelné.

Lithium-kyslíkové akumulátory

Profesor Ju-li z MIT však z Lithium-vzduchových akumulátorů udělal Lithium-kyslíkové s tím, že celou soustavu akumulátorů uzavřel a uvolňované pevné sloučeniny kyslíku ukládá do samostatné nádoby spojené s akumulátorem. Energetická hustota tím sice bere za své, ale rapidně to snížilo tepelné ztráty. Zmizely i problémy s vlhkostí a CO2. Li-kyslíkový akumulátor absolutně netrpí na přebíjení (při 15 dnech přebíjení nedošlo k žádnému poškození) a ani po 120 nabíjecích cyklech prakticky nevykazuje ztrátu kapacity.

„Kouzlo“, které za to může, je schováno v nanoskopických molekulách Li2O (potažmo následně Li2O2 a LiO2) vsazených do kobaltovo-kyslíkové mřížky. A tady je ten háček. Kobalt je vysoce toxický. Profesor Li však pracuje už na jeho náhradě Niklem. Bohužel všechny tyto úpravy Lithium-vzduchových akumulátorů vedly k tomu, že výsledná energetická hustota je jen pětkrát vyšší než u Li-ion akumulátorů. Porovnání výrobních nákladů je neznámé.

Revoluční akumulátor z České republiky 

Do světa revolučních akumulátorů přispělo i Česko, konkrétně Dr. Jan Procházka se svým HE3DA akumulátorem, který přímo cílí na automobilový průmysl. Jeho cílová energetická hustota je 1 000 W/l, tedy necelý dvojnásobek současných li-ion akumulátorů, avšak při třikrát nižší hmotnosti. Podrobnosti o principech fungování HE3DA nejsou známy, částečné informace je ale možné najít zde. Výhody HE3DA však jsou i jinde, třeba ve vyšší bezpečnosti, než mají Li-ion akumulátory. Jejich vysoká nebezpečnost se přitom dostala do obecného povědomí teprve nedávno, díky Samsungu a jeho Galaxy Note 7.