Naukowcy z instytutu badawczego należącego do Samsunga – SAIT – opublikowali w piśmie „Nature Energy” pracę poświęconą ogniwom ze stałym elektrolitem. Centra naukowe, za którymi stoją duże komercyjne firmy, ujawniają takie dane, gdy są już pewne wyników. To bardzo dobrze rokuje rynkowi ogniw solid-state – spodziewamy się ich w nadchodzących samochodach BMW i… smartfonach Samsunga.
Ogniwa ze stałym elektrolitem Samsunga SDI zobaczymy w… BMW iNext?
Badacze z Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) zdradzili, że w bateriach ze stałym elektrolitem często stosuje się anody z czystego litu. To powoduje, że ogniwa są bardziej podatne na wzrost litowych dendrytów, które powodują zwarcia i prowadzą do uszkodzeń. Dlatego zadecydowano o wykorzystaniu dodatkowej warstwy kompozytu srebrno-węglowego (Ag-C) o grubości 5 mikrometrów (0,0005 cm).
Dzięki niej udało się zmniejszyć grubość anody i zwiększyć gęstość energii do 0,9 kWh/l. Najlepsze współczesne ogniwa litowo-jonowe z ciekłymi elektrolitami osiągają około 0,7-0,75 kWh/l, więc przy tej samej pojemności ogniwo Samsunga SDI będzie mniejsze. Naukowcy z SAIT chwalą się, że prototyp w torebce (ang. pouch, prawa dolna część zdjęcia) ma objętość niższą o około 50 procent niż ogniwo klasyczne (źródło)!
Ogniwo ma wytrzymać 1 000 cykli ładowania. Po takiej liczbie cykli pojemność spada do około 90 procent pojemności. Zaczynają się też pojawiać wahania wydajności energetycznej ogniwa liczące kilka procent, co może zwiastować naruszenie wewnętrznej struktury i nadchodzący kres życia ogniwa [domysły www.elektrowoz.pl].
Ale to nic strasznego.
Gdyby założyć, że opisywane ogniwa ze stałym elektrolitem zostaną zastosowane BMW i3, to bateria tego modelu osiągnęłaby 240 Ah / 84,4 kWh pojemności przy tej samej wielkości pojemnika. Powinno to pozwolić na przejechanie ponad 400 kilometrów na jednym ładowaniu. A to oznacza, że jej pojemność spadłaby do nieakceptowalnego poziomu przy przebiegu około 400 tysięcy kilometrów (1 000 cykli x 400 km zasięgu).
Wzmianka o BMW i3 jest nieprzypadkowa. Choć BMW porozumiało się ostatnio z CATL w kwestii dostaw ogniw Li-ion, przez wiele lat współpracowało wyłącznie z Samsungiem SDI. Jeśli więc instytut Samsunga opisuje tę technologię, to spodziewamy się, że może ona zadebiutować już wkrótce, być może nawet w BMW iNext.
