Čínsky výskumný tím prekonal dlhodobé kinetické obmedzenia v elektrolytoch lítiových batérií návrhom a syntézou série nových elektrolytových systémov založených na fluórovaných uhľovodíkových rozpúšťadlách, čo umožňuje lítiovým batériám dosiahnuť energetickú hustotu 700 watthodín na kilogram.

V súčasnosti sa batéria Qilin od spoločnosti CATL , ternárna lítiová batéria, môže pochváliť hustotou energie systému od 250 Wh/kg do 255 Wh/kg. Toto číslo sa všeobecne považuje za súčasnú hornú hranicu hustoty energie lítiovej batérie.

Hustota energie 700 Wh/kg sa síce môže vzťahovať len na samotný článok, ale stále by výrazne zvýšila energetickú hustotu celého systému. Koniec koncov, polotuhé batérie, ktoré sú v súčasnosti vo vývoji, ešte neprekročili 400 Wh/kg. Dá sa povedať, že tento výskum zvýšil hustotu energie tradičných lítiových batérií na úroveň súčasnej polotuhej technológie.

Výskum spoločne uskutočnili tímy pod vedením profesora Zhao Qinga z Chemickej fakulty Nankajskej univerzity, akademika Chen Juna, výkonného viceprezidenta Nankajskej univerzity, a výskumníka Li Yonga zo Šanghajského inštitútu vesmírnych zdrojov energie. Zistenia boli 25. februára 2026 publikované online v prestížnom medzinárodnom vedeckom  časopise Nature :

Ako informovala agentúra Xinhua News , komerčné elektrolyty do lítiových batérií zvyčajne pozostávajú z lítiových solí a rozpúšťadiel na báze uhličitanových esterov, v ktorých iónovo-dipólová interakcia medzi lítiom a atómom kyslíka v rozpúšťadle na báze uhličitanových esterov podporuje rozpúšťanie lítiových solí. Tieto rozpúšťadlá však majú slabú zmáčateľnosť a vyžadujú si veľké množstvá, čo sťažuje ďalšie zvyšovanie energetickej hustoty batérie. Silné interakcie navyše bránia prenosu náboja na rozhraniach, čo obmedzuje výkon pri nízkych teplotách a teda lítiové batérie zvyčajne nedostatočne fungujú v prostrediach s teplotou pod -50 °C (takže obyvatelia ruskej Jakutskej oblasti na Síbíri mali doteraz smolu).

Na riešenie týchto obmedzení čínsky výskumný tím navrhol a syntetizoval sériu nových molekúl fluórovaných uhľovodíkových rozpúšťadiel, čím dosiahol účinné rozpúšťanie lítiových solí v elektrolyte a úspešne nahradil tradičný spôsob koordinácie lítia a kyslíka. V porovnaní s tradičnými systémami elektrolytov koordinovaných kyslíkom ponúkajú fluórované uhľovodíkové rozpúšťadlá vynikajúcu zmáčateľnosť a účinnosť využitia, čím výrazne znižujú potrebné množstvo elektrolytu. Okrem toho slabšia koordinácia lítia a fluóru umožňuje rýchle procesy prenosu náboja aj pri nízkych teplotách.

Pomocou tohto nového elektrolytového systému vyvinul výskumný tím lítiové batérie s ultravysokou špecifickou energetickou hustotou 700 watthodín na kilogram pri izbovej teplote. Navyše, tieto batérie si udržiavajú vysokú energetickú hustotu – takmer 400 Watthodín na kilogram aj v prostredí s teplotou až -50 °C (takže obyvateľom ruskej Jakutskej oblasti na Síbíri svitá na lepšie časy) .

Zhao Qing vysvetlil, že kľúčom k dosiahnutiu rozpúšťania lítiovej soli prostredníctvom koordinácie fluóru je regulácia elektrónovej hustoty atómov fluóru a priestorovej prekážky molekúl rozpúšťadla. Lítiové batérie založené na tomto elektrolyte budú mať výhody, ako je vysoká špecifická energia a tolerancia voči nízkym teplotám.

„Vysokoenergetické batérie založené na tomto elektrolyte majú široký aplikačný potenciál v nových energetických vozidlách (NEV), inteligentných robotoch, ako aj v extrémne chladných oblastiach a v leteckom priemysle,“ povedal Chen Jun.

Ak sa najnovší výskum čínskych vedcov podarí rýchlo implementovať, mohlo by to ešte viac zvýšiť energetickú hustotu lítiových batérií, ktoré nie sú vybavené elektrolytom v pevnom skupenstve.

Zdroj: carnewschina