Jedna bateria przeżyje kilka diesli. Problem elektryków rozwiązany
Pracująca nad rozwiązaniami z zakresu akumulatorów litowo-jonowych firma SK On pochwaliła się niezwykłym osiągnięciem. Przy współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Narodowego w Seulu Chińczykom udało się stworzyć katodę o nowej strukturze, której zastosowani pozwoli znacząco przedłużyć żywotność baterii - nawet do kilkudziesięciu lat.
W skrócie
- Naukowcy z firmy SK On i Uniwersytetu Narodowego w Seulu opracowali nową katodę monokrystaliczną, która znacząco wydłuża żywotność baterii litowo-jonowych.
- Nowa technologia pozwala zmniejszyć degradację ogniw oraz generować znacznie mniej gazu, co przekłada się na dwukrotnie lepszą wydajność niż obecnie stosowane rozwiązania.
- Zastosowanie innowacyjnych baterii może umożliwić korzystanie z aut elektrycznych przez ponad 30 lat, a na rynku już pojawiają się tańsze zamienniki akumulatorów do popularnych modeli.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Ogniwa litowo-jonowe, jakie najczęściej stosuje się dziś w autach elektrycznych, wyposażone są w katody zbudowane z tzw. polikryształów. Te rozrastają się z czasem degradując ogniwo. Przy kolejnych cyklach ładowania, gromadzą one jony litu, co prowadzi do ich fizycznego rozrostu i mechanicznego niszczenia (kruszenie katody).
Naukowcy z SK On podkreślają, że udało im się stworzyć unikatową strukturę "monokrystaliczną" katody, która nie rozrasta się w czasie (jak polikryształy). W praktyce nie dochodzi w niej również do typowego, niekorzystnego, zjawiska mieszania się atomów niklu i litu, co dodatkowo obniża pojemność i sprawność ogniw.
Naukowcom z SK On udało się wyhodować kryształy o wielkości około 10 mikrometrów przy zawartości niklu wynoszącej ponad 94 procent
Jedna bateria na 30 lat. Takie baterie zmienią auta elektryczne
W podsumowaniu pracy naukowej SK On autorzy badań przekonują, że dzięki wyeliminowaniu "zaburzeń kationowych" udało się zmniejszyć obciążenie strukturalne samej katody.
W efekcie, dzięki nowej strukturze, opracowana przez chińskich naukowców katoda generuje aż 25 razy mniej gazu w porównaniu z konwencjonalnymi katodami polikrystalicznymi i osiąga pojemność energetyczną do 77 procent teoretycznej gęstości kryształów.
Wyniki są nawet dwukrotnie lepsze niż w przypadku obecnie stosowanych katod. Oznacza to, że - w sprzyjających warunkach eksploatacji - przy wydajnym systemie zarządzania temperaturą - żywotność baterii litowo-jonowych mogłaby wynosić nawet ponad 30 lat.
Rośnie rynek zamienników. Baterie przestają być problemem
Biorąc pod uwagę, że średni wiek samochodu złomowanego w Polsce w 2024 roku samochodu osobowego wynosił około 23 lat, zastosowanie nowej generacji baterii może skutecznie odczarować obraz elektrycznych pojazdów. Oczywiście pod warunkiem, że producenci samochodów będą chcieli skorzystać z przełomowego rozwiązania.
W rzeczywistości już dziś, dzięki coraz wydajniejszym systemom zarządzania energią i temperaturą baterii, litowo-jonowe akumulatory współczesnych elektryków potrafią degradować w tempie pozwalającym na ich eksploatację przez kilkanaście lat. W Chinach, gdzie ponad 60 proc. nowych samochodów to auta bateryjne lub hybrydy plug-in, już dziś rozwija się rynek zamienników fabrycznych pakietów akumulatorów dla popularnych modeli.
Przykładowo - firma Martigi Manufacturing - za kwotę rzędu 5000 dolarów oferuje fabrycznie nowe zestawy akumulatorów do takich aut, jak np. BMW i3 czy Volkswagen e-Golf. W przypadku tego pierwszego Chiński zamiennik to wydatek 5800 dolarów, czyli około 25 500 zł. To o przeszło połowę mniej, niż zapłacić trzeba za fabrycznie nowy pakiet w ASO (ponad 65 tys. zł). W zamian klienci otrzymują jednak nie 21,6 kWh, jak miało to miejsce w oryginalnym akumulatorze bazowej wersji BMWi3, ale aż 54 kWh, co w praktyce podwaja zasięg popularnego auta.
