Dojezd a životnost baterie – dvě nejčastější obavy zájemců o elektromobilitu. Právě ty se snaží vyřešit nová generace křemíkových baterií, která nyní úspěšně prošla klíčovými testy. Výsledky, které společnosti zveřejnily, naznačují, že éra tradičních grafitových anod se možná chýlí ke konci.
Konec grafitu, nástup čistého křemíku
Většina dnešních elektromobilů používá v bateriích anody z grafitu. Je levný a spolehlivý, ale má své limity v tom, kolik energie dokáže pojmout. Inženýři ze Sionic Energy a Group14 proto grafit zcela odstranili. Místo něj použili kompozitní materiál SCC55™ (silicon-carbon).
Výsledek? Energetická hustota článků vyskočila na 400 Wh/kg. Pro srovnání, dnešní špičkové baterie (například ty v Teslách) se pohybují v rozmezí 270–300 Wh/kg. V praxi to znamená o 50 % více energie ve stejně těžkém balení.
Proč to nešlo dříve? Problém "otékání"
Křemík je teoreticky úžasný materiál – dokáže uložit až 10× více iontů lithia než grafit. Má ale jednu zásadní vadu: při nabíjení zvětšuje svůj objem až o 300 %. To v minulosti vedlo k tomu, že se baterie po pár cyklech doslova roztrhala zevnitř. Nová platforma Rapid Integration Silicon Platform tento problém vyřešila. Články zůstávají stabilní a vydrží přes 1200 cyklů nabíjení.
Baterie, která se nebojí léta
Kromě kapacity se testy zaměřily na další slabinu baterií – teplotní odolnost. Vysoké teploty obvykle urychlují chemickou degradaci článků (tzv. stárnutí baterie). Nová technologie však překvapila stabilitou.
Během náročných testů při teplotě 45 °C si články udržely stabilní cyklování a zachovaly si více než 70 % životnosti ve srovnání s ideální pokojovou teplotou. I při extrémním skladování na 60 °C vykazovaly minimální uvolňování plynů.
„Tyto vlastnosti jsou klíčové pro reálný svět. Zimní podmínky často snižují okamžitý dojezd, ale jsou to právě vysoké letní teploty, které trvale zkracují životnost baterie. Naše řešení tento dopad minimalizuje,“ vyplývá z dat zveřejněných společnostmi.
Žádné nové továrny nejsou potřeba
Možná nejdůležitější zprávou pro automobilový průmysl není jen samotný výkon, ale způsob výroby. Ed Williams, CEO Sionic Energy, zdůraznil, že jejich řešení je tzv. "drop-in".
To znamená, že výrobci baterií nemusí stavět nové speciální továrny nebo nakupovat drahé stroje pro předlitování či externí kompresi. Novou anodu lze zavést do stávajících linek, které dnes chrlí běžné li-ion baterie. To by mohlo zásadně urychlit nasazení této technologie do sériových aut.
Technologie je nyní k dispozici kvalifikovaným výrobcům automobilů a bateriových článků (gigafactories). Vzhledem k tomu, že Group14 má mezi investory i giganty jako je Porsche, lze očekávat, že se s touto technologií v prémiových vozech setkáme v dohledné době.
Zdroj dat: Tisková zpráva Sionic Energy & Group14 Technologies, ChargedEV
