Prelomová batéria nabije elektromobil na dojazd 800 km len za 12 minút

Zdroj Foto:  KAIST Úzkosť z dojazdu a frustrujúco dlhé čakanie na nabíjacích staniciach boli dlho hlavnými prekážkami, ktoré bránili masovému prijatiu elektromobilov. Tieto dni by však mohli byť čoskoro minulosťou vďaka prelomovému výskumu vedcov z Kórejského pokročilého inštitútu vedy a technológie (KAIST) v spolupráci s laboratóriom Frontier Research Laboratory (FRL), ktoré je podporované spoločnosťou LG.

Zdroj Foto:  KAIST 

Tím predstavil novú architektúru batérie, ktorá rieši oba tieto kľúčové problémy naraz a sľubuje nabitie vozidla za čas porovnateľný s tankovaním benzínu. Ich technológia umožňuje dosiahnuť dojazd až 800 kilometrov a predpokladá sa, že si zachová svoj výkon počas viac ako 300 000 najazdených kilometrov. Svätým grálom batériových technológií je už dlho nahradenie tradičnej grafitovej anódy čistým lítiom.

Ak si grafitovú anódu predstavíme ako špongiu, ktorá nasáva lítiové ióny, anóda z čistého kovu je ako pevný blok energie, ktorý je oveľa hustejší a výkonnejší. Tento prístup však narážal na zásadný problém – tvorbu dendritov, čo sú ihličkovité kryštalické útvary, ktoré sa nekontrolovane tvoria na povrchu lítiovej anódy počas rýchleho nabíjania.

Tieto dendrity nielenže znižujú výkon a životnosť batérie, ale predstavujú aj vážne bezpečnostné riziko, pretože môžu preraziť separátor oddeľujúci anódu a katódu, čo vedie ku skratu a potenciálnemu požiaru. Jadrom inovácie kórejského tímu je novo vyvinutý tekutý elektrolyt, ktorý inhibuje zhlukovanie. Tento elektrolyt obsahuje špeciálnu aniónovú štruktúru so slabou väzbovou afinitou k lítiovým iónom (Li+), ktorá usmerňuje ich ukladanie na povrch anódy.

Namiesto chaotického rastu nebezpečných dendritov sa tak ióny ukladajú v dokonale hladkej a rovnomernej vrstve. Tým sa eliminuje riziko skratu a batéria môže bezpečne a extrémne rýchlo prijímať energiu. Čísla hovoria samy za seba a pre vodičov znamenajú skutočnú revolúciu. V prípade aplikácií s vysokým výkonom a energetickou hustotou 321 Wh/kg dokáže batéria dosiahnuť 70 % nabitia už za 12 minút.

Pri aplikáciách s vysokou energetickou hustotou až 386 Wh/kg sa batéria nabije na 80 % kapacity za 17 minút. Dvanásťminútové nabíjanie je čas, za ktorý si človek stihne na čerpacej stanici kúpiť kávu, a dojazd 800 kilometrov odstraňuje akékoľvek obavy z dlhých ciest. Tento pokrok nie je len ďalším postupným vylepšením existujúcej technológie; ide o fundamentálny prelom, ktorý otvára dvere úplne novej triede batérií.

Vyriešením desaťročia starého problému s dendritmi vedci odomkli plný potenciál lítium-kovových anód, ktoré boli doteraz považované za príliš nestabilné pre komerčné využitie. Táto zmena bude mať ďalekosiahle dôsledky aj na infraštruktúru a ekonomiku.

Ak sa doba nabíjania skráti na 10 až 15 minút, zníži sa potreba pomalého nočného nabíjania doma a oveľa životaschopnejšími sa stanú nabíjacie centrá v štýle klasických čerpacích staníc, čo môže znížiť záťaž na rezidenčné elektrické siete. Hoci je táto technológia stále vo fáze výskumu, predstavuje jednu z najsľubnejších ciest k tomu, aby sa elektromobily stali nielen alternatívou, ale jednoznačne lepšou a pohodlnejšou voľbou pre dopravu budúcnosti.  

Zdroj: slashgear.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}

Zobrazit Galériu