Toyota wraz z Uniwersytetem Kioto testuje nowe baterie fluorowo/fluorkowo-jonowe (F-ion, FIB). Według deklaracji naukowców będą one w stanie przechować nawet siedem razy więcej energii na jednostkę masy niż klasyczne ogniwa Li-ion. Odpowiadałoby to gęstości energii wynoszącej około 2,1 kWh/kg!
Toyota z ogniwami F-ion? Nieprędko
Prototypowe ogniwo fluorkowo-jonowe ma anodę z bliżej niesprecyzowanego fluorku, miedzi i kobaltu oraz katodę wykonaną z lantanu. Zestaw może wydawać się egzotyczny – np. fluor w stanie wolnym jest gazem – dodajmy więc, że lantan (metal ziem rzadkich) wykorzystywany jest w ogniwach niklowo-wodorkowych (NiMH), które stosowane są w wielu hybrydach Toyoty.
Ogniwo F-ion można więc wstępnie uznać za wariację NiMH z zapożyczeniami ze świata ogniw Li-ion, ale odwrotnie przepływającymi ładunkami. Wariant rozwijany przez Toyotę wykorzystuje ponadto stały elektrolit.
Badacze z Kioto oszacowali, że prototypowe ogniwo ma siedmiokrotnie wyższą teoretyczną gęstość energii niż ogniwa Li-ion. Oznaczałoby to zasięg samochodu elektrycznego (300-400 km) przy baterii o wielkości takiej z typowej starej hybrydy, np. Toyoty Prius:
Wyjmowanie baterii z Toyoty Prius
Toyota zdecydowała się na rozwijanie ogniw F-ion, by tworzyć samochody pokonujące 1 000 kilometrów na jednym ładowaniu. Według cytowanych przez portal Nikkei ekspertów zbliżamy się bowiem do kresu możliwości baterii Li-ion, przynajmniej tych produkowanych obecnie.
Coś w tym jest: szacuje się, że klasyczne ogniwa litowo-jonowe z grafitowymi anodami, katodami NCA/NCM/NCMA i ciekłymi elektrolitami nie pozwolą na przekroczenie około 400 kilometrów zasięgu przy autach małych i około 700-800 kilometrów przy samochodach dużych. Konieczny ma być przełom technologiczny.
Jednak do przełomu jeszcze daleko: ogniwo F-ion stworzone przez Toyotę pracuje tylko w wysokiej temperaturze, a wysoka temperatura powoduje degradację elektrod. Dlatego mimo zapowiedzi Toyoty, że stały elektrolit trafi na rynek już w 2025 roku, eksperci sądzą, że ogniwa fluorkowo-jonowe nie zostaną skomercjalizowane przed przyszłą dekadą (źródło).
> Toyota: Baterie solid-state wejdą do produkcji już w 2025 roku [Automotive News]
