Nová generácia batérií sľubuje dojazd elektromobilov cez 1000 kilometrov
Batérie s pevným elektrolytom (all-solid-state batteries) môžu byť kľúčom k odomknutiu dlhšieho dojazdu, rýchlejšieho nabíjania a celkovo efektívnejších elektrických vozidiel. Po sérii prelomových objavov prekonali vedci v Číne niekoľko prekážok, ktoré bránili uvedeniu tejto novej technológie batérií pre elektromobily na trh.
Automobilky, startupy, výrobcovia batérií a mnoho ďalších spoločností z celého sveta súťažia o to, kto prvý predstaví novú generáciu batérií pre elektromobily. Hoci v laboratórnych testoch a dokonca aj na menších, špecializovaných trhoch preukázali sľubné výsledky, masová výroba batérií s pevným elektrolytom nebola taká jednoduchá.
Tieto batérie nahrádzajú tekutý elektrolyt, používaný v súčasných lítium-iónových batériách, pevným. Jednou z najväčších prekážok, ktoré bránia rozvoju batérií s pevným elektrolytom, je nájdenie správneho riešenia pre elektrolyt, ktoré by ponúkalo vynikajúcu vodivosť a zároveň by nepraskalo ani sa nelámalo.
Chinese scientists have recently made a series of significant breakthroughs in unlocking all-solid-state lithium metal batteries, which are expected to prompt the range of electric vehicles powered by 100-kilogram battery from the original 500 kilometers to over 1,000 kilometers.… pic.twitter.com/irpgv2ynqv
Bežne používané pevné elektrolyty na báze sulfidov sú tvrdé a krehké, čo sťažuje ich spájanie a spôsobuje slabú vodivosť. Samozrejme, potom je potrebné tieto materiály získať a vyrábať ich v masovom meradle, čo je samo o sebe nákladné. V Číne sa vedci, univerzity a ďalší výskumníci spojili, aby pokročili vo vývoji batérií s pevným elektrolytom pre elektromobily v krajine.
Podľa správy Čínskej centrálnej televízie (CCTV) zo 16. októbra dosiahli vedci tri prelomové objavy, ktoré by mohli byť kľúčové pre odomknutie tejto technológie batérií novej generácie. Prvý objav, „špeciálne lepidlo“ alebo jódové ióny, vyvinul Fyzikálny ústav Čínskej akadémie vied a ďalší výskumníci.
Počas prevádzky batérie slúžia jódové ióny ako „dopravní policajti“, ktorí sledujú elektrické pole k rozhraniu medzi elektródou a elektrolytom, kde aktívne priťahujú lítiové ióny, čím vypĺňajú medzery a umožňujú lepšie spojenie. Druhý prelomový objav, „flexibilnú transformáciu“, dosiahol Ústav pre výskum kovov a Čínska akadémia vied.
Vedci vytvorili pre elektrolyt „kostru“ z polymérnych materiálov, ktorá sa podľa správy dá „ohnúť 20 000-krát a skrútiť do zákruty bez toho, aby sa zlomila“. Obsahuje tiež malé chemické zložky, ktoré urýchľujú pohyb lítiových iónov, zatiaľ čo iné „zachytávajú“ viac lítiových iónov, čo podľa správy môže zvýšiť kapacitu batérie o 86 %.
Tretí objav, „fluórové zosilnenie“, vyvinula Univerzita Tsinghua, kde výskumníci použili fluórované polyéterové materiály na vytvorenie „štítu“ na povrchu elektrolytu. Táto technológia údajne prešla testami prieniku ihlou a bola umiestnená do testovacej komory s teplotami nad 120 °C. Ako tvrdí CCTV, tieto prelomové objavy by mohli umožniť, aby 100 kg batériový pack poskytol dojazd viac ako 1000 km.
Čína už teraz dominuje na globálnom trhu s batériami pre elektromobily, pričom spoločnosti CATL a BYD tvoria viac ako polovicu predaja. Nový vývoj by jej mohol pomôcť udržať si náskok pred zvyškom sveta, pričom automobilka SAIC MG už v auguste na autosalóne v Chengdu uviedla na trh to, čo nazýva „prvým sériovo vyrábaným semi-solid-state“ elektromobilom, nový MG4. Aj ostatní však rýchlo napredujú v novej technológii batérií.
Zdroj Foto: BYD
Spoločnosť Mercedes-Benz minulý mesiac oznámila, že s upraveným modelom EQS, vybaveným batériami s pevným elektrolytom, prešla na jedno nabitie 1205 km. Po zabezpečení nového partnerstva so spoločnosťou Sumitomo Metal Mining Co. na masovú výrobu katódových materiálov začiatkom tohto mesiaca Toyota uviedla, že jej cieľom je „dosiahnuť prvé praktické využitie batérií s pevným elektrolytom v batériových elektrických vozidlách na svete“.
Toyota plánuje uviesť na trh svoj prvý elektromobil poháňaný batériou s pevným elektrolytom v rokoch 2027 alebo 2028, zatiaľ čo čínske giganty CATL a BYD plánujú predstaviť batérie s pevným elektrolytom okolo roku 2027 a masovú výrobu spustiť koncom desaťročia.
Zdroj: electrek.co.
Zdroj Foto: SAIC MG
Zobrazit Galériu
