Sciencemag.cz
Doporučujeme
Větší bezpečnost při přebití a až čtyřikrát delší životnost, to jsou hlavní výhody nové generace lithium-iontových (Li-ion) akumulátorů vyvinuté ve společnosti společnosti Siemens. Firma uvádí, že pro efektivní využití těchto akumulátorů její vědci sestavili počítačový model, který dokáže simulovat chování až několika stovek akumulátorů navzájem propojených do jednoho velkoformátového energetického úložiště.
Lithium-iontové akumulátory jsou dnes používány v celé řadě zařízení, od miniaturních sluchadel až po kontejnerové akumulátory sloužící ke stabilizaci distribučních sítí. Společně s jejich rozšířením se ovšem neustále zvyšují nároky.
Nová generace oproti současným typům Li-on akumulátorů disponuje podle Siemensu až čtyřikrát delší životností (oproti stávajícím cca 5 000 nabíjecích cyklů zvládnou inovované akumulátory 20 000 cyklů) a podstatně větší bezpečností, zejména při přebití akumulátorů, kdy jinak hrozí vznícení až výbuch.
Vědci zlepšení parametrů dosáhli změnou chemického složení elektrod akumulátoru. Anoda akumulátoru je místo klasického uhlíku tvořena vrstvou titaničitanu lithného (Li2TiO3), katoda pak fosforečnanem lithno-železnatým (LiFePO4), jenž nahrazuje běžně používaný oxid lithia a dalšího kovu.
Stabilizace rozvodných sítí
Zlepšení parametrů Li-ion akumulátorů, ke kterému došlo během posledních let, vede k jejich pronikání do stále většího množství odvětví. Jedním z nich je i energetika. Jak stále víc produkce připadá na obnovitelné zdroje energie, zejména na solární a větrné elektrárny, stabilita rozvodných sítí je vážně ohrožena. Jednou z cest, jak kolísání dodávek elektřiny do sítě eliminovat, představuje instalace speciálních tlumících prvků. Jejich centrálním prvkem by podle Siemensu mohly být velkokapacitní systémy sestavené z Li-ion akumulátorů, jež jsou schopné pojmout až několik megawatthodin energie.
Pro podobné účely vyvinuli vědci speciální matematický model, jenž dokáže simulovat chování systému obsahujícího až několika set navzájem propojených akumulátorů. Výstupem modelu není pouze popis elektrických vlastností systému, ale i mechanické a teplotní chování akumulátorů za různých provozních podmínek. Je tak možné simulovat změny ve výstupním výkonu či kapacitě nově sestavených velkoformátových akumulátorových modulů v závislosti na účelu jejich použití, například pro stabilizování sítě, regulování frekvence apod.
