NASA pochwaliła się pracami nad ogniwami ze stałym elektrolitem, w których prognozowana gęstość energii wynosi 0,5 kWh/kg, mniej więcej o 60-70 procent więcej niż współczesne znane nam dobre ogniwa Li-ion. Anodę wykonano w nich z litu, katoda powstała na bazie siarki i selenu zawieszonych w grafenie. Brzmi dobrze, choć nie ujawniono liczby cykli pracy, po których następuje degradacja tak zaprojektowanych ogniw, nie podano też wielu innych istotnych parametrów ich pracy.
Ogniwa ze stałym elektrolitem z NASA. Dla lotnictwa tak, do samochodów niekoniecznie
Lotnictwo od lat eksperymentuje z ogniwami różnego rodzaju. Baterie Li-ion uważa się za raczej stabilne i tradycyjne, z kolei przy próbach bicia rekordów chętnie sięga się po siarkę. Nie gwarantuje ona zbyt wielu cykli pracy, jest jednak lekka. Niewykluczone, że i tym razem punktem wyjścia była stosunkowo niska waga surowca pozwalająca na osiągnięcie wysokich gęstości energii z tak zbudowanego ogniwa.
Ogniwa stworzone w ramach projektu SABERS są nietypowe. Nie mają ciekłego elektrolitu, nic się z nich nie wyleje, więc poszczególne warstwy anoda-elektrolit-katoda mogą być zebrane w jednym pojemniku. Im więcej warstw mieści się w jednej obudowie, tym wyższa gęstość energii, bo tym większa jej część służy do przechowywania ładunku. Baterie stworzone przez NASA nie wymagają także szczególnej technologii chłodzenia i działają z temperaturami dochodzącymi do 150 stopni Celsjusza (źródło).
Organizacja nie chwali się szczegółową budową ogniw. Ze schematu wynika, że anoda jest litowa, katoda wreszcie powstała na bazie siarki i selenu zawieszonych w grafenie. Stały elektrolit blokuje wzrost dendrytów i powinien uniemożliwiać rozpuszczanie się katody – bo ta nie ma… w czym się rozpuścić. Czy całość wymagała wysokich ciśnień? Nie wiadomo. Czy napięcie jest porównywalne z napięciem w ogniwach Li-ion? Niewykluczone, choć to nie jest takie oczywiste. Czy ogniwa degradują po najdalej 100 cyklach pracy, bo siarka się kruszy? Również tego NASA nie zdradza.
Z opisu wynika, że Agencja Kosmiczna jest na etapie testów przy realistycznych warunkach i obciążeniach. Spodziewajmy się więc, że nawet jeśli dojdzie do komercjalizacji ogniw solid-state stworzonych przez NASA, będzie ona miała miejsce w okolicy końca dekady. Prędzej w lotnictwie i astronautyce (gdzie liczy się niska waga, koszty są mniej istotne) niż w samochodach elektrycznych.
