Elektromobily budú konkurovať spaľovacím autám aj
vďaka lítium-kovovým batériám

Batérie zostávajú jedným z najslabších miest elektrických vozidiel, ktoré pridávajú pochybnosti o ich bezprostrednom a úspešnom rozvoji. Jedným z výskumných smerov tomto smere  je aj vytvorenie batérií s pevným elektrolytom ako napríklad lítium-kovová batéria . Tieto batérie môžu výrazne zvýšiť dojazd elektromobilov a znížiť dobu nabíjania. Týmto by elektrické vozidlá začali aj v týchto oblastiach výrazne konkurovať vozidlám pracujúcich na fosílnych palivách.

Dlhú dobu sa vytvorenie takýchto batérií považovalo za nepravdepodobné. Ale v posledných niekoľkých rokoch sa správy o úspešnom uskutočnení experimentov s batériami s tuhým elektrolytom ( nie kvapalinovým, alebo gélovým), objavujú čoraz častejšie.

Tretieho novembra 2021 spoločnosť SES uviedla novú lítium-kovovú batériu, ktorá má podľa tvrdenia vývojárov hustotu energie 417 Wh/kg, čo je 3-krát viac ako v moderných lítium-iónových batériách bežne používaných v elektrických vozidlách.

Vývojárom SES sa podarilo eliminovať grafit z anódy batérie, ktorá počas nabíjania prijíma ióny lítia. Namiesto toho má nová batéria anódu z čistého lítia.

Problémom ale je, že lítium je vysoko reaktívny kov, pre ktorý by takáto batéria mohla jednoducho explodovať.

Aby sa lítium kovové anódy stali bezpečné a trvanlivé, vývojári sa museli naučiť, ako riadiť tvorbu dendritov – vlákien z kovového lítia, ktoré môžu spôsobiť skrat a zničenie batérie ( dendrity sa aktívne vytvárajú počas nabíjania). Ak tieto vyrastú na dostatočnú veľkosť, môžu prekryť medzeru medzi anódou a katódou, spôsobiť skrat, čo môže viesť k zapáleniu elektrolytu.

Vývojári SES pokryli anódu patentovanou zlúčeninou, ktorá umožňuje použitie čistého lítia. V batérii sa používa aj tekutý elektrolyt vlastného dizajnu. CEO Dr. Qichao Hu povedal: V skutočnosti je to v princípe soľná zmes. Táto nová kvapalina je veľmi stabilná na báze kovového líthia, veľmi bezpečná, nehorľavá, neprchavá a nie je organická.

Pri experimentoch bola batéria s tuhým elektrolytom prebitá klincom, pričom sa žiadne horenie nevyskytlo, ako sa to niekedy stáva s modernými lítium-iónovými batériami. Kontrola výkonu a integrity batérie sa vykonáva podľa špeciálneho softvéru. Ak softvér určí, že článok batérie sa chová nesprávne, existujú dva možné spôsoby, ako odstrániť problém:

Pomocou špeciálneho nabíjacieho protokolu na znovuobnovenie lítia na anóde, čo by malo viesť k odstráneniu dendritov

Ak je tento protokol nedostupný, alebo nevedie k požadovanému výsledku, môže  článok akumulátora nahlásiť  predpokladané zlyhanie prvku tak, aby tento mohol byť nahradený predtým, ako spôsobí skrat.

Dr. Qichao Hu opatrne povedal, že dúfa, že optimalizuje vzorky batérií do konca tohto roka. Do roku 2025 sa plánuje vyrobiť prvé auto s batériou na článkoch  SES, ktorá v súčasnosti spolupracuje s GM, Hyundai, Geely, SAIC a Foxconn. Spoločnosť SES plánuje do roku 2023 dokončiť výstavbu závodu v Šanghaji.

Môžeme im zaželať len veľa šťastia a budeme čakať na prielom aj  v tejto oblasti.

Zdroj:
elektro-vozidla