Niedroga bateria o dużej pojemności, zapewniająca samochodom duży zasięg, do tego szybka w ładowaniu. To brzmi jeszcze zbyt pięknie, by było możliwe? A jednak naukowcy i inżynierowie z Pennsylvania State University przekonują, że to realne. I to już niedługo. Wszystko dzięki zastosowaniu odpowiednio zmodyfikowanych akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych. Jak pisze w najnowszym numerze czasopismo "Nature Energy" taka bateria po 10 minutach ładowania pozwoli na przejechanie nawet 400 kilometrów.
Wysoka cena i wciąż niewielki zasięg, który nie pozwala spokojnie wyruszyć w daleką podróż, to podstawowe zarzuty pod adresem akumulatorów budowanych w oparciu o baterie litowo-jonowe. Do tego dochodzą zarzuty dotyczące aspektów środowiskowych budowy, a potem utylizacji akumulatorów, a także cennych metali, które się do ich produkcji zużywa. Badacze z Penn State obiecują, że ich projekt może na wiele z tych zastrzeżeń odpowiedzieć.
Opracowaliśmy z myślą o masowej produkcji dość sprytny projekt akumulatora, który cenowo nie będzie odbiegał od rozwiązań z samochodów z silnikami spalinowymi - deklaruje prof. Chao-Yang Wang, szef Electrochemical Engine Center przy Penn State. Z tą cenowo dostępną baterią nie będziemy musieli obawiać się o zasięg - dodaje.
Jak pisze dziś czasopismo "Nature Energy", kluczem do trwałości i zdolności do bardzo szybkiego ładowania jest w przypadku nowej baterii możliwość szybkiego podgrzania jej do temperatury 60 stopni Celsjusza. Taką temperaturę bateria osiąga podczas ładowania i rozłądowywania, schładza się, gdy nie pracuje. Układ nagrzewający, opracowany w laboratorium Wanga, wykorzystuje cienką folię niklową, która nagrzewa się w miarę przepływu elektronów.
Nowa bateria łączy dotychczasowe i nowe, innowacyjne technologie. Wykorzystano w niej bezpieczny elektrolit i tanią, lekką anodę z grafitu. Litowo-żelazowo-fosforanowa katoda nie zawiera żadnego z najbardziej kosztownych materiałów, na przykład kobaltu. Autorzy zapewniają, że wykorzystanie technologii samonagrzewającej się baterii pozwala ograniczyć ryzyko zwarcia i zapłonu.
Jak informuje Wang, dzięki nowej technologii udało się ograniczyć wagę, objętość i koszt baterii, która może zgromadzić 40 kWh energii i zapewnić moc 300 kW. To pozwoli na przyspieszenie samochodu do 100 km/h nawet w ciągu 3 sekund. Kluczowe znaczenie jego zdaniem ma jednak fakt, że baterie mogą znależć powszechne zastosowanie i ze względu na niską cenę trafić nie tylko do luksusowych ale i popularnych samochodów.