W maju 2020 roku laboratorium pracujące dla Tesli opublikowało prace badawcze na temat ogniw litowo-metalowych. Ujawniono wtedy, że opracowano specjalny elektrolit, który umożliwia zwiększenie gęstości ogniw i stabilizuje lit w ich wnętrzu. Właśnie złożono na niego wniosek patentowy.
Li-metal to przyszłość. Wygra ten, kto zapanuje nad tym składem
Spis treści
Pracujące dla Tesli laboratorium Jeffa Dahna, jednego z największych ekspertów od Li-ion na świecie, opublikowało wyniki eksperymentów nad ogniwami hybrydowymi. Były to klasyczne ogniwa Li-ion, w których jednak grafitową anodę dodatkowo celowo pokryto litem. W normalnej sytuacji platerowanie (pokrywanie metalem, tutaj: litem) oznaczałoby uwięzienie części litu, a więc obniżenie pojemności ogniw. Sytuację zmieniał specjalny elektrolit.
Dahn utrzymywał, że pod odpowiednim ciśnieniem potrafi on wyrwać metal z grafitu, co pozwala na zwiększenie pojemności ogniwa (bo decyduje o niej ilość atomów litu, która może wędrować między elektrodami). Wniosek patentowy złożono na ten właśnie elektrolit.
> Laboratorium pracujące dla Tesli: Oto nowe ogniwa hybrydowe – litowo-jonowe/litowo-metalowe
Tesla Model 3 z realnym zasięgiem 770 km? Może kiedyś, wcześniej Semi czy Cybertruck
To jednak nie wszystko. W pracy badawczej zasugerowano, że elektrolit ten może znaleźć zastosowanie w ogniwach litowo-metalowych bez anody (na rysunku pierwsze od lewej, AF / anode-free). Oferują one o 71 procent wyższą pojemność z litra objętości (1,23 kWh/l, 1 230 Wh/l) niż klasyczne ogniwa Li-ion (0,72 kWh/l, 720 Wh/l), co oznacza, że w puszce baterii Tesli Model 3 można by zmieścić 136,7 kWh ogniw.
Taka pojemność wystarczyłaby do osiągnięcia 770 kilometrów realnego zasięgu. To ponad 500 kilometrów przy szybkościach autostradowych!
> Samochody spalinowe przestaną się sprzedawać po roku 2025. Ludzie zrozumieją, że są przestarzałe
Nie należy się jednak spodziewać, że Tesla będzie parła do zwiększania zasięgu swojego najtańszego elektryka, przynajmniej nie na początku. Aktualnie Model 3 jest pod względem zasięgu rynkowym liderem. Auto w wersji Long Range powinno realnie pokonywać do 450 kilometrów, podczas gdy zbliżona rozmiarowo konkurencja nie osiąga nawet 400 kilometrów.
Można się więc domyślać, że ogniwa Li-metal bez anody trafią najpierw do Modelu S i X w celach badawczych, później do Cybertrucka i Semi, żeby w przyszłości może zawitać do Modelu 3/Y.
Przy czym stanie się to dopiero wtedy, gdy laboratorium rozwiąże problem z krótkim czasem życia ogniw Li-metal. Aktualnie wytrzymują one do 50 cykli ładowania, a w wersji hybrydowej, z grafitową anodą platerowaną litem, do 150 pełnych cykli pracy. Tymczasem standardem w branży jest co najmniej 500-1 000 cykli.
Zdjęcie otwierające: kawałki litu w oleju, by nie reagowały z powietrzem (c) OpenStax / Wikimedia Commons