Lithiov\u00e9 baterie \u00fa\u010dinn\u011b uchov\u00e1vaj\u00ed energii, tak\u017ee jsou vynikaj\u00edc\u00ed volbou pro pou\u017eit\u00ed v elektrick\u00fdch nebo rekrea\u010dn\u00edch vozidlech. Lithiov\u00e9 baterie si tak\u00e9 dlouhodob\u011b udr\u017euj\u00ed mimo\u0159\u00e1dn\u011b vysokou \u00farove\u0148 nabit\u00ed.<\/p>\n
Proto\u017ee ionty lithia proud\u00ed z anody do katody prost\u0159ednictv\u00edm elektrolytu, pat\u0159\u00ed mezi obl\u00edben\u00e9 anodov\u00e9 materi\u00e1ly uhl\u00edk a k\u0159em\u00edk; katody se skl\u00e1daj\u00ed z oxid\u016f kov\u016f, jako je spinel, kobalt-nikl-mangan nebo fosfore\u010dnan lithia a \u017eeleza jako katody.<\/p>\n
Lithium-iontov\u00e9 baterie m\u011bly jeden z nejv\u011bt\u0161\u00edch dopad\u016f v ned\u00e1vn\u00e9 historii; vydl\u00e1\u017edily cestu revoluci v e-mobilit\u011b a nyn\u00ed slou\u017e\u00ed jako kl\u00ed\u010dov\u00e9 n\u00e1stroje pro p\u0159echod na \u010distou energii. Jejich pou\u017eit\u00ed poh\u00e1n\u00ed st\u00e1le \u0161ir\u0161\u00ed \u0161k\u00e1lu spot\u0159ebn\u00ed p\u0159enosn\u00e9 elektroniky - p\u0159enosn\u00e9 po\u010d\u00edta\u010de a mobiln\u00ed telefony, elektromobily\/z\u00e1suvkov\u00e9 hybridy\/dom\u00e1c\u00ed syst\u00e9my skladov\u00e1n\u00ed energie atd.<\/p>\n
Baterie se skl\u00e1daj\u00ed z p\u011bti z\u00e1kladn\u00edch prvk\u016f: anody, katody, separ\u00e1toru mezi elektrodami, roztoku elektrolytu, kter\u00fd elektrol\u00fdzou p\u0159en\u00e1\u0161\u00ed ionty lithia, a proudov\u00fdch sb\u011bra\u010d\u016f z m\u011bdi a hlin\u00edku pro p\u0159ipojen\u00ed k vodi\u010d\u016fm. P\u0159i nab\u00edjen\u00ed p\u0159iv\u00e1d\u00ed extern\u00ed zdroj energie p\u0159ep\u011bt\u00ed, kter\u00e9 vytla\u010duje elektrony z kladn\u00fdch elektrod sm\u011brem k z\u00e1porn\u00fdm elektrod\u00e1m a elektrol\u00fdzou poh\u00e1n\u00ed ionty lithia mezi anodou a katodou; p\u0159i vyb\u00edjen\u00ed prob\u00edh\u00e1 opa\u010dn\u011b: ionty lithia opou\u0161t\u011bj\u00ed jednu elektrodu a interkaluj\u00ed se mezi elektrodami, zat\u00edmco voln\u00e9 elektrony proud\u00ed ven p\u0159es vodi\u010de a poskytuj\u00ed proud, kter\u00fd nap\u00e1j\u00ed na\u0161e za\u0159\u00edzen\u00ed.<\/p>\n
Anoda se m\u016f\u017ee skl\u00e1dat z r\u016fzn\u00fdch materi\u00e1l\u016f, ale grafit a oxid lithno-kobaltnat\u00fd jsou dva nejobl\u00edben\u011bj\u0161\u00ed anodov\u00e9 materi\u00e1ly. Katody se obvykle skl\u00e1daj\u00ed z kov\u016f, jako je nikl-kobalt-hlin\u00edk nebo lithium-\u017eelezo-fosf\u00e1t; jejich chemick\u00e9 slo\u017een\u00ed nakonec ur\u010duje v\u00fdkonnost baterie: nap\u0159\u00edklad nikl-kobalt-hlin\u00edk poskytuje del\u0161\u00ed \u017eivotnost cyklu, zat\u00edmco lithium-\u017eelezo-fosf\u00e1t m\u016f\u017ee b\u00fdt cenov\u011b v\u00fdhodn\u011bj\u0161\u00ed.<\/p>\n
V sou\u010dasn\u00e9 dob\u011b v\u011bt\u0161ina n\u00e1klad\u016f na v\u00fdrobu LiB p\u0159ipad\u00e1 na v\u00fdrobu elektrod a kone\u010dnou \u00fapravu \u010dl\u00e1nk\u016f, co\u017e jsou dva procesy, kter\u00e9 pat\u0159\u00ed k \u010dasov\u011b a energeticky nejn\u00e1ro\u010dn\u011bj\u0161\u00edm; dohromady spot\u0159ebuj\u00ed p\u0159ibli\u017en\u011b 40% kapacity bateri\u00ed. S klesaj\u00edc\u00edmi n\u00e1klady na suroviny a roz\u0161i\u0159uj\u00edc\u00ed se v\u00fdrobn\u00ed kapacitou by v\u0161ak ceny LiB m\u011bly \u010dasem d\u00e1le klesat.<\/p>\n
Nespr\u00e1vn\u011b navr\u017een\u00e9 a vyroben\u00e9 lithiov\u00e9 baterie p\u0159edstavuj\u00ed kv\u016fli ho\u0159lav\u00e9mu kapaln\u00e9mu elektrolytu bezpe\u010dnostn\u00ed riziko, pokud jsou po\u0161kozen\u00e9 nebo nespr\u00e1vn\u011b nabit\u00e9, co\u017e m\u016f\u017ee v\u00e9st k po\u017e\u00e1ru nebo v\u00fdbuchu. Na zdokonalen\u00ed jejich konstrukce a v\u00fdroby bylo vynalo\u017eeno mnoho \u00fasil\u00ed, aby se toto riziko sn\u00ed\u017eilo; lithium-iontov\u00e1 technologie se rovn\u011b\u017e vyu\u017e\u00edv\u00e1 k vytvo\u0159en\u00ed pevn\u00fdch bateri\u00ed zcela bez elektrolytu.<\/p>\n
Lithium-iontov\u00e9 baterie se mezi dob\u00edjec\u00edmi bateriemi vyzna\u010duj\u00ed extr\u00e9mn\u011b vysokou hustotou energie, co\u017e znamen\u00e1, \u017ee men\u0161\u00ed \u010dl\u00e1nky mohou poskytnout stejn\u00e9 mno\u017estv\u00ed energie jako v\u011bt\u0161\u00ed baterie - ide\u00e1ln\u00ed pro p\u0159enosn\u00e1 za\u0159\u00edzen\u00ed, jako jsou telefony a digit\u00e1ln\u00ed fotoapar\u00e1ty, elektrick\u00e1 vozidla, rekrea\u010dn\u00ed vozidla a dal\u0161\u00ed za\u0159\u00edzen\u00ed, kter\u00e1 vy\u017eaduj\u00ed efektivn\u00ed nap\u00e1jen\u00ed p\u0159i zachov\u00e1n\u00ed n\u00edzk\u00e9 hmotnosti.<\/p>\n
Hlavn\u00ed v\u00fdhodou tohoto typu baterie je, \u017ee netrp\u00ed pam\u011b\u0165ov\u00fdm efektem, a proto m\u016f\u017eete vyu\u017e\u00edvat jej\u00ed plnou kapacitu bez obav, \u017ee se \u010dasem stane m\u00e9n\u011b \u00fa\u010dinnou. M\u011bjte v\u0161ak na pam\u011bti, \u017ee jej\u00ed chemick\u00fd slo\u017een\u00ed nesn\u00e1\u0161\u00ed p\u0159\u00edli\u0161 dob\u0159e teplo, tak\u017ee skladov\u00e1n\u00ed p\u0159i vy\u0161\u0161\u00edch teplot\u00e1ch by mohlo zp\u016fsobit nenapraviteln\u00e9 \u0161kody.<\/p>\n
Proto je d\u016fle\u017eit\u00e9 pe\u010dliv\u011b si p\u0159e\u010d\u00edst n\u00e1vod k pou\u017eit\u00ed akumul\u00e1toru, abyste v\u011bd\u011bli, jak o n\u011bj nejl\u00e9pe pe\u010dovat a prodlou\u017eit jeho \u017eivotnost. Obecn\u011b plat\u00ed, \u017ee udr\u017eov\u00e1n\u00ed v chladu a nep\u0159et\u011b\u017eov\u00e1n\u00ed baterie maximalizuje jej\u00ed \u017eivotnost a zaji\u0161\u0165uje optim\u00e1ln\u00ed v\u00fdkon.<\/p>\n
Nikl-kadmiov\u00e9 a pozd\u011bji nikl-metalhydridov\u00e9 baterie byly standardn\u00ed volbou pro p\u0159enosnou elektroniku od mobiln\u00edch telefon\u016f po p\u0159enosn\u00e9 po\u010d\u00edta\u010de po v\u00edce ne\u017e 100 let, dokud se na po\u010d\u00e1tku 90. let neobjevila alternativn\u00ed technologie lithium-iontov\u00fdch bateri\u00ed. Lithium-iontov\u00e9 \u010dl\u00e1nky jsou leh\u010d\u00ed a v\u00fdkonn\u011bj\u0161\u00ed ne\u017e jejich p\u0159edch\u016fdci, maj\u00ed dvojn\u00e1sobnou hustotu energie a jsou schopny nab\u00edjen\u00ed a vyb\u00edjen\u00ed p\u0159i nap\u011bt\u00ed 3,6 V, co\u017e umo\u017e\u0148uje navrhovat akumul\u00e1tory s jedn\u00edm \u010dl\u00e1nkem.<\/p>\n
Lithiov\u00e9 baterie lze nal\u00e9zt v p\u0159enosn\u00fdch po\u010d\u00edta\u010d\u00edch, elektrick\u00fdch vozidlech a akumul\u00e1torov\u00e9m elektrick\u00e9m n\u00e1\u0159ad\u00ed. Lithiov\u00e9 baterie jsou skv\u011bl\u00fdm \u0159e\u0161en\u00edm pro skladov\u00e1n\u00ed sol\u00e1rn\u00ed energie, proto\u017ee se rychle nab\u00edjej\u00ed a vyb\u00edjej\u00ed - jsou tak\u00e9 skv\u011bl\u00fdm \u0159e\u0161en\u00edm pro z\u00e1lo\u017en\u00ed nap\u00e1jen\u00ed, jako jsou syst\u00e9my UPS nebo nouzov\u00e9 zdroje nap\u00e1jen\u00ed.<\/p>\n
Na \u017eivotnost lithium-iontov\u00fdch bateri\u00ed m\u00e1 vliv teplota a zp\u016fsob pou\u017e\u00edv\u00e1n\u00ed, v\u010detn\u011b degradace zp\u016fsoben\u00e9 p\u016fsoben\u00edm tepla a \u010dast\u00fdm p\u0159eb\u00edjen\u00edm. Teplo degradaci urychluje, zat\u00edmco \u010dast\u00e9 p\u0159eb\u00edjen\u00ed ji d\u00e1le urychluje; lithium-iontov\u00e9 baterie by nikdy nem\u011bly b\u00fdt dlouhodob\u011b vystaveny extr\u00e9mn\u00edm teplot\u00e1m.<\/p>\n
Existuj\u00ed r\u016fzn\u00e9 typy lithium-iontov\u00fdch bateri\u00ed, z nich\u017e ka\u017ed\u00e1 m\u00e1 sv\u00e9 v\u00fdhody a nev\u00fdhody. Va\u0161e aplikace, rozpo\u010det a bezpe\u010dnostn\u00ed tolerance pomohou ur\u010dit, kter\u00fd typ lithiov\u00e9 baterie nejl\u00e9pe vyhovuje va\u0161im pot\u0159eb\u00e1m. Mezi \u010dty\u0159i nejroz\u0161\u00ed\u0159en\u011bj\u0161\u00ed typy bateri\u00ed pat\u0159\u00ed LiCoO2, LiNMC, LiMnPO4 a lithiumpolymerov\u00e9 baterie - ka\u017ed\u00e1 z nich nab\u00edz\u00ed vlastn\u00ed odli\u0161n\u00e9 chemick\u00e9 slo\u017een\u00ed, p\u0159i\u010dem\u017e m\u00e1 spole\u010dn\u00e9 z\u00e1klady, jako je pou\u017eit\u00ed iont\u016f lithia k ukl\u00e1d\u00e1n\u00ed elektrick\u00e9 energie, ochrana izola\u010dn\u00ed vrstvou, kter\u00e1 chr\u00e1n\u00ed elektrody p\u0159ed vz\u00e1jemn\u00fdm p\u016fsoben\u00edm, a ochrana anodov\u00fdm materi\u00e1lem, jako je LiCoO2; LiNMC pou\u017e\u00edv\u00e1 manganov\u00e9 a niklov\u00e9 kombinovan\u00e9 katody, kter\u00e9 nab\u00edzej\u00ed vysokou m\u011brnou energii i vynikaj\u00edc\u00ed stabilitu - ka\u017ed\u00e1 z nich nab\u00edz\u00ed vysok\u00fd m\u011brn\u00fd energetick\u00fd v\u00fdkon za p\u0159ijateln\u00e9 n\u00e1klady!<\/p>\n
Lithium-iontov\u00e9 baterie jsou nepostradatelnou technologi\u00ed p\u0159i p\u0159echodu od fosiln\u00edch paliv k obnoviteln\u00fdm zdroj\u016fm energie. D\u00edky sv\u00e9 dlouh\u00e9 \u017eivotnosti, vysok\u00e9 hustot\u011b energie a schopnosti rychl\u00e9ho nab\u00edjen\u00ed jsou lithium-iontov\u00e9 baterie ide\u00e1ln\u00ed pro nap\u00e1jen\u00ed elektrick\u00fdch vozidel, elektrick\u00e9ho n\u00e1\u0159ad\u00ed nebo notebook\u016f a z\u00e1rove\u0148 zvy\u0161uj\u00ed pov\u011bdom\u00ed spot\u0159ebitel\u016f o vyu\u017e\u00edv\u00e1n\u00ed energie.<\/p>\n
Lithium-iontov\u00e9 baterie sice nab\u00edzej\u00ed mnoho v\u00fdhod pro \u017eivotn\u00ed prost\u0159ed\u00ed, ale jejich v\u00fdroba a likvidace m\u00e1 st\u00e1le dopad na \u017eivotn\u00ed prost\u0159ed\u00ed. Lithium-iontov\u00e9 baterie obsahuj\u00ed ho\u0159lav\u00fd kapaln\u00fd elektrolyt, kter\u00fd by se p\u0159i nespr\u00e1vn\u00e9 likvidaci mohl uvol\u0148ovat do \u017eivotn\u00edho prost\u0159ed\u00ed a ohro\u017eovat tak kvalitu p\u016fdy a vody; p\u0159i nespr\u00e1vn\u00e9 likvidaci by tak\u00e9 mohl zp\u016fsobit po\u017e\u00e1r na skl\u00e1dk\u00e1ch a v za\u0159\u00edzen\u00edch na recyklaci bateri\u00ed.<\/p>\n
V\u00fdroba lithium-iontov\u00fdch bateri\u00ed zanech\u00e1v\u00e1 obrovskou uhl\u00edkovou stopu v d\u016fsledku t\u011b\u017eby a z\u00edsk\u00e1v\u00e1n\u00ed surovin ze zem\u011b, nap\u0159\u00edklad p\u0159i t\u011b\u017eb\u011b tvrd\u00fdch hornin se na ka\u017edou vyt\u011b\u017eenou tunu uvoln\u00ed 15 tun CO2. T\u011b\u017eba t\u011bchto nerost\u016f nav\u00edc vy\u017eaduje obrovsk\u00e9 mno\u017estv\u00ed energie, kter\u00e1 poch\u00e1z\u00ed p\u0159edev\u0161\u00edm ze spalov\u00e1n\u00ed fosiln\u00edch paliv pro \u00fa\u010dely t\u011b\u017eby.<\/p>\n
Vyt\u011b\u017een\u00e9 sou\u010d\u00e1sti bateri\u00ed, jako je lithium, nikl, kobalt, grafit a hlin\u00edkov\u00e1 f\u00f3lie, rovn\u011b\u017e produkuj\u00ed emise sklen\u00edkov\u00fdch plyn\u016f, kter\u00e9 p\u0159isp\u00edvaj\u00ed ke zm\u011bn\u011b klimatu, a jejich p\u0159eprava a dod\u00e1vka d\u00e1le zvy\u0161uj\u00ed uhl\u00edkovou stopu na\u0161\u00ed planety.<\/p>\n
Jakmile lithium-iontov\u00e9 baterie dos\u00e1hnou konce sv\u00e9 \u017eivotnosti, st\u00e1vaj\u00ed se elektronick\u00fdm odpadem (e-odpadem). Bohu\u017eel mnoh\u00e9 z nich nejsou \u0159\u00e1dn\u011b recyklov\u00e1ny - \u010dasto kon\u010d\u00ed v komer\u010dn\u00edch odpadn\u00edch toc\u00edch a na skl\u00e1dk\u00e1ch, kde mohou b\u00fdt ne\u00famysln\u011b zkratov\u00e1ny nebo nebezpe\u010dn\u011b rozebr\u00e1ny za \u00fa\u010delem z\u00edsk\u00e1n\u00ed mal\u00fdch cenn\u00fdch \u010d\u00e1st\u00ed pro sb\u011brn\u00e9 \u00fa\u010dely. To \u010dasto vede k po\u017e\u00e1r\u016fm, kter\u00e9 d\u00e1le p\u0159isp\u00edvaj\u00ed ke zm\u011bn\u011b klimatu.<\/p>\n
Lithiov\u00e9 baterie obsahuj\u00ed tak\u00e9 dal\u0161\u00ed kovy, jako je nikl, kobalt a m\u011b\u010f, a organick\u00e9 chemik\u00e1lie a plasty, kter\u00e9 mohou p\u0159i likvidaci unikat do vodn\u00edch tok\u016f a p\u0159i likvidaci ve st\u0159edisc\u00edch pro zpracov\u00e1n\u00ed odpadu zp\u016fsobit po\u017e\u00e1ry; britsk\u00e1 Asociace environment\u00e1ln\u00edch slu\u017eeb zaznamenala jen v letech 2019-2020 250 po\u017e\u00e1r\u016f bateri\u00ed ve st\u0159edisc\u00edch pro zpracov\u00e1n\u00ed odpadu! Lithiov\u00e9 baterie nav\u00edc p\u0159edstavuj\u00ed bezpe\u010dnostn\u00ed riziko p\u0159i rozdrcen\u00ed nebo prop\u00edchnut\u00ed - tyto \u010dinnosti mohou zp\u016fsobit zkrat jejich katod, co\u017e vede k vnit\u0159n\u00edmu vzn\u00edcen\u00ed - podle Evropsk\u00e9 konference recykl\u00e1tor\u016f oceli bylo 90% t\u011bchto po\u017e\u00e1r\u016f zp\u016fsobeno mal\u00fdmi lithiov\u00fdmi bateriemi!<\/p>\n
Podle sou\u010dasn\u00fdch statistik se celosv\u011btov\u011b recykluje jen asi p\u011bt procent bateri\u00ed; mnoho z nich se jednodu\u0161e vyhod\u00ed nebo se p\u0159\u00edmo ulo\u017e\u00ed na skl\u00e1dku. Jedn\u00edm z d\u016fvod\u016f m\u016f\u017ee b\u00fdt jejich slo\u017eit\u00e9 slo\u017een\u00ed, nap\u0159\u00edklad lithium-iontov\u00e9 baterie, kter\u00e9 obvykle obsahuj\u00ed 22% kobaltu, 5-10% niklu a 5-7% lithia; nav\u00edc v nich m\u016f\u017ee b\u00fdt 15% organick\u00fdch chemik\u00e1li\u00ed a 7% plast\u016f.<\/p>\n
Recyklace lithiov\u00fdch bateri\u00ed je sice technicky mo\u017en\u00e1, ale je drah\u00e1 a \u010dasov\u011b n\u00e1ro\u010dn\u00e1, nehled\u011b na to, \u017ee je neefektivn\u00ed; odborn\u00edk na skladov\u00e1n\u00ed energie vysv\u011btluje, \u017ee aby byly skute\u010dn\u011b \u00fa\u010dinn\u00e9, vy\u017eaduj\u00ed vysoce \u010dist\u00e9 suroviny, kter\u00e9 v sou\u010dasn\u00e9 dob\u011b nem\u00e1me.<\/p>\n
Spole\u010dnost PNNL vyvinula pr\u016flomov\u00fd proces, kter\u00fd zahrnuje drcen\u00ed a rozm\u011bl\u0148ov\u00e1n\u00ed vy\u0159azen\u00fdch bateri\u00ed na pr\u00e1\u0161ek, co\u017e je d\u016fle\u017eit\u00fd krok ke zlevn\u011bn\u00ed recyklace lithiov\u00fdch bateri\u00ed. Vyu\u017eit\u00ed hydrometalurgick\u00fdch a pyrometalurgick\u00fdch technik k z\u00edsk\u00e1v\u00e1n\u00ed kov\u016f ze star\u00fdch bateri\u00ed pro pou\u017eit\u00ed jako suroviny pro nov\u00e9 baterie by nakonec mohlo sn\u00ed\u017eit popt\u00e1vku po miner\u00e1lech vz\u00e1cn\u00fdch zemin nebo po kovech, jejich\u017e dod\u00e1vky mohou b\u00fdt v budoucnu omezeny.<\/p>\n
Podstatou materi\u00e1lov\u00e9 cirkulace je vytvo\u0159en\u00ed nekone\u010dn\u00e9ho cyklu, v n\u011bm\u017e baterie za\u010d\u00ednaj\u00ed svou cestu od prvn\u00edho pou\u017eit\u00ed v elektromobilu a pot\u00e9 jsou recyklov\u00e1ny a vr\u00e1ceny zp\u011bt do v\u00fdrobn\u00edch proces\u016f.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Lithiov\u00e9 baterie \u00fa\u010dinn\u011b uchov\u00e1vaj\u00ed energii, tak\u017ee jsou vynikaj\u00edc\u00ed volbou pro pou\u017eit\u00ed v elektrick\u00fdch nebo rekrea\u010dn\u00edch vozidlech. Lithiov\u00e9 baterie si tak\u00e9 dlouhodob\u011b udr\u017euj\u00ed mimo\u0159\u00e1dn\u011b vysokou \u00farove\u0148 nabit\u00ed. Proto\u017ee ionty lithia proud\u00ed z anody do katody prost\u0159ednictv\u00edm elektrolytu, mezi obl\u00edben\u00e9 anodov\u00e9 materi\u00e1ly pat\u0159\u00ed uhl\u00edk a k\u0159em\u00edk; katody se skl\u00e1daj\u00ed z oxid\u016f kov\u016f, jako je spinel, nikl-kobalt ...<\/p>\n