Powstał akumulator, który zasila auto elektryczne przez 1,6 miliona kilometrów
Czy elektryczne auto jest w stanie przejechać 40 razy dokoła świata po równiku, używając jednego akumulatora? Do niedawna niejeden popukałby się w czoło. Ale nie kanadyjscy naukowcy współpracujący z firmą Tesla. Prototyp nowej baterii nawet po 4 tysiącach ładowań i eksploatacji w nieprzyjaznych akumulatorom temperaturach, ma nadal prawie niezmniejszoną żywotność.
W czasopiśmie Journal of The Electrochemical Society (JES) opisali oni nowego rodzaju akumulator, który jest w stanie zasilać elektryczny samochód przez ponad milion mil (1,6 miliona kilometrów) i cieszyć się 20-letnią żywotnością w magazynowaniu energii.
Słaba wydajność
Dla porównania SpotMini, robotyczny piesek firmy Boston Dynamics, który właśnie trafił na rynek do komercyjnej sprzedaży, działa na jednym ładowaniu zaledwie 90 minut. Jeszcze gorzej jest z Atlasem, zwinniejszym, ale cięższym robotem do zadań specjalnych. W plecaku dźwiga litowo-jonowe baterie o pojemności 3,7 kilowata. Zapewniają mu możliwość zaledwie godzinnego funkcjonowania.
Wydajność zasilania i żywotność baterii to obecnie podstawowa kwestia, z którą zmaga się rynek robotyki i autonomicznych czy elektrycznych pojazdów. Choć problem dla zwykłego śmiertelnika nie jest zbytnio zauważalny, jest to temat niezwykle ważny w czasach, kiedy wokół nas coraz więcej jest automatycznych systemów, robotów czy sztucznych asystentów.
Aby podkreślić wagę problemu, pierwszy podręcznik napisany przez sztuczną inteligencję o imieniu Beta Writer opowiada o bateriach litowo-jonowych.
Jeśli autonomiczne taksówki, bezzałogowe ciężarówki i robotyczni kurierzy mają pracować bez częstych przestojów, to energia zasilająca je w sposób ciągły jest podstawą ich przydatności i opłacalności. Właśnie pojawia się światełko.
Bez kabla po świecie?
Zespół badawczy z Kanady współpracujący od 2015 roku z Teslą, pod okiem Jeffa Dahna, profesora na Wydziale Fizyki i Nauki Atmosferycznej oraz Wydziału Chemii Uniwersytetu Dalhousie, do konstrukcji nowych baterii wykorzystał materiał katodowy z rodziny NCM (do akumulatorów kobaltowo-niklowo-manganowych) bogaty w nikiel.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=7HTAmXXYj4E
Źródło: Dalhousie University / YouTube
Ma specyficzną pojemność, która jest o 20 procent wyższa niż katod używanych w akumulatorach litowo-jonowych, które zasilają dzisiejsze mobilne urządzenia elektroniczne. Wybrany materiał składa się w 50 procentach z niklu, 20 procentach kobaltu i 30 procentach manganu. Innymi kluczowymi badanymi składnikami są anody grafitowe i mieszanki rozpuszczalników, dodatków i soli do roztworów elektrolitów.
Dali wszystko
W opisie swoich odkryć inżynierowie wskazali, że podają pełne szczegóły nowych ogniw, w tym kompozycje elektrod, ładunki elektrod, kompozycje elektrolitów, zastosowane dodatki itp. po to, „aby inni mogli odtworzyć te ogniwa i wykorzystać je jako punkty odniesienia dla własnych działań badawczo-rozwojowych”. Artykuł o bezpłatnym dostępie, opublikowany w pierwszym tygodniu września, ma już 17 tysięcy pobrań, ponad 30 tysięcy wyświetleń i setki cytowań, a światowe media opisują wynalazek jako „baterię miliona mil”.
Tesla się rozpędza
Zespół badawczy prof. Dahna przekaże informacje na temat nowej technologii dla baterii na zbliżającym 236. Zgromadzeniu Towarzystwa Elektrochemicznego w Atlancie między 13 a 17 października.
Niebawem na łamach czasopisma JES ma się ukazać jeszcze jeden artykuł wspomnianych autorów. Opracowali oni akumulatory litowo-jonowe, które umożliwią przejechanie ponad 500 kilometrów (ponad 300 mil) na jednym ładowaniu. Takie rozwiązania mają już zastosowanie. Pojazdy Tesli przejechały już ponad 500 mil na jednym ładowaniu baterii litowo-jonowych, jednak przy bardzo niskich prędkościach (np. Tesla Semi). Tesla Roadster nowej generacji powinien mieć zasięg ponad 600 mil.