Arkadiusz OgończykNowy prototyp baterii półprzewodnikowej zwiększa gęstość energii o prawie 25 procent, kosztując podobnie jak standardowe baterie litowo-jonowe.
Baterie półprzewodnikowe mają potencjał, aby znacznie obniżyć koszty pojazdów elektrycznych (EV) i uczynić je bardziej praktycznymi, jednak ich komercyjny rozwój często kończył się niespełnionymi obietnicami. Mimo tego najnowsze wiadomości od belgijskiego giganta badawczo-rozwojowego Imec przynoszą nadzieję.
W ramach projektu SOLiDIFY, wspieranego przez UE, Imec i jego 13 partnerów stworzyli prototyp baterii półprzewodnikowej o gęstości energii wynoszącej 1070 Wh/L, co stanowi prawie 25% wzrost w porównaniu do najlepszych ogniw litowo-jonowych (800 Wh/L). Proces produkcji odbywa się w temperaturze pokojowej, co czyni go kompatybilnym z obecnymi liniami produkcyjnymi baterii litowo-jonowych. Przewidywany koszt wynosi mniej niż 150 euro (około 167 dolarów) za kWh, co jest tylko nieznacznie wyższe niż obecne baterie, które kosztują około 140 dolarów za kWh.
Nowy typ baterii w praktyce
Przełomem w tej technologii było zastosowanie procesu zwanego „utwardzaniem z cieczy w stałą substancję”. Oznacza to, że prototypowy elektrolit stały wykorzystuje „domieszkowany polimeryzowany płyn jonowy” w cienkiej warstwie o grubości 50 mikrometrów. Elektrolit jest umieszczony między kompozytową katodą o wysokiej pojemności a cienką anodą litową, co skutkuje kompaktowym ogniwem baterii.
Prototyp zwiększył prędkość ładowania do trzech godzin i osiągnął żywotność 100 cykli, pokonując wyzwania związane z wytrzymałością mechaniczną i impregnacją katody. Chociaż prototyp wymaga dalszych udoskonaleń (współczesne baterie litowo-jonowe mogą być ładowane nawet 2000 razy i znacznie szybciej) technologia ta może ostatecznie oferować większą gęstość energii, krótsze czasy ładowania, lepsze bezpieczeństwo, a wszystko to w niższej cenie.
Możliwość zastosowania nowych, bardziej pojemnych baterii w przemyśle masowym to przełom, na który warto czekać.
