Południowokoreański SK On (dawniej: SK Innovation) pochwalił się, że w 2028 roku będzie miał komercyjne prototypy ogniw ze stałym elektrolitem opartym na polimerach, z kolei w 2030 roku będzie gotowy z solid-state opartym na siarczkach. Firma buduje już pilotażową fabrykę obu rodzajów ogniw. Obecne warianty osiągają w porywach do 100 cykli pracy, chociaż istnieją metody na podbicie tej wartości do 300 cykli.
Do ogniw Li-metal ze stałymi elektrolitami (ASSB) jeszcze daleko
Stały elektrolit w ogniwach Li-ion ma pozwolić na osiągnięcie dużej pojemności i częste ładowanie z bardzo dużymi mocami. Takie warunki sprzyjają budowaniu się litowych dendrytów, ale warstwa ciała stałego między anodą i katodą (=elektrolit) będzie je kruszyć i nie pozwoli na powstanie przebicia. Problem w tym, że obecna generacja ogniw solid-state ma inne liczne problemy, w tym na przykład duże opory wewnętrze podczas pracy i niestabilność budującej się z litu anody (Li-metal), której powierzchnia podlega szybkiej korozji (lit reaguje z powietrzem i parą wodną).
Badacze z SK On rozwiązali problem utleniania się litowej anody zanurzając ją w warstwie polimerów oraz związków litu (siarczki, azotany). Przygotowana w ten sposób elektroda miała dobrą przepuszczalność jonową i była w stanie przeżyć do 300 cykli pracy. Okazało się jednak, że pozbycie się ciekłego elektrolitu wymusiło zastosowanie innej cieczy po drodze, co zmniejsza całkowitą gęstość energii ogniwa mimo zastosowania metalicznego litu w anodzie.
„Ogniwo następnej generacji” SK On
Producent zapowiada, że będzie gotowy z komercyjnymi produktami najwcześniej za trzy lata. Wtedy to mają powstać ogniwa solid-state ze stałym elektrolitem opartym na polimerach, czyli zbliżone do tych, które stosowane są dziś. To rozwiązanie przejściowe, ogniwa tego typu mają szereg problemów związanych ze stabilnością i gęstością energii, ich największą zaletą jest wysoki poziom kompatybilności z współczesnymi liniami produkcyjnymi. Ale rozwiązanie kłopotów polimerów ułatwi nam pracę nad stałymi elektrolitami siarczkowymi, które wydają się technologią docelową. Tę SK On chce mieć w 2030 roku.
Nota od redakcji Elektrowozu: SK On eksperymentuje też ze stałym elektrolitem opartym na tlenkach, co oznacza, że firma nadal nie znalazła tej podstawowej technologii. Do baterii solid-state droga jest więc nadal daleka.