Typowe ogniwa litowo-jonowe korzystają z elektrolitów ciekłych, niekiedy częściowo uwięzionych w polimerowej gąbce (Li-Poly). Jeden z współtwórców ogniw Li-ion, John Goodenough, złożył właśnie wniosek patentowy na zupełnie nowe ogniwa stworzone przez jego zespół: litowo- lub sodowo-szklane. Zastosowane w samochodach elektrycznych oferowałyby 2-3 razy wyższe zasięgi oraz obsługiwałyby kilkukrotnie wyższe moce ładowania.

Sód lub lit plus szkło jako elektrolit

Ogniwo litowo-/ sodowo-szklane należy do kategorii ogniw ze stałym elektrolitem. Anoda jest, powiedzmy, dość klasyczna: litowa lub sodowa. Pełniące funkcję elektrolitu szkło to w rzeczywistości preparat szklany rozpuszczony w wodzie i osuszony. Ze względu na jego charakterystykę, blokuje on wzrost metalowych dendrytów, co przekłada się na możliwość pracy ze znacznie wyższymi mocami (źródło).

> Twórca baterii Li-ion: Mam nowe baterie solid-state, które z czasem ZYSKUJĄ na pojemności!

Zgodnie z deklaracjami zespołu badawczego, ogniwo nie tylko nie wykorzystuje kobaltu, ale powinno też osiągnąć 3 razy wyższą gęstość energii niż klasyczne ogniwo Li-ion. Czyli 0,7-0,9 kWh/kg. Ponadto jest ono w stanie przyjmować większe ładunki, więc wykonane dzięki niemu baterie będą mogły być ładowane „w ciągu minut, a nie godzin”.

W dodatku, jak widać na zdjęciu, ogniwa litowo- / sodowo-szklane mogą być całkiem elastyczne:

Co oznaczałoby to w samochodzie elektrycznym?

Jeśli deklaracje okażą się prawdziwe, a ogniwa Li-/Na-glass trafią do masowej produkcji, wykorzystujące je samochody będą mogły pokonywać 1 000 i więcej kilometrów na jednym ładowaniu. Auta dałoby się ładować z mocami bliskimi 1 000 kW, czyli zasięg samochodu uzupełniany byłby z szybkością +5 500 km/h (5,5 tysiąca kilometrów na godzinę).

W środowisku pojawiają się jednak głosy sceptycyzmu: szkło może być wykorzystywane w superkondensatorach, ponieważ potrafi szybko przyjmować i oddawać ładunek. Nie jest jednak najlepsze, gdy chodzi o utrzymanie go przez dłuższy czas, a same gęstości energii również nie są oszałamiające (źródło).

> Twórcy baterii Li-ion z Nagrodą Nobla 2019 z chemii

Goodenough znany jest również z tego, że w 2017 roku stwierdził, że baterie Tesli muszą być wymieniane co 2 lata (źródło), co nie znalazło na razie odzwierciedlenia w praktyce.

Poniższy film opisuje osiągnięcia zespołu badawczego Goodenougha, tło – klasyczne ogniwa Li-ion – oraz możliwości nowych ogniw ze stałym elektrolitem. Warto obejrzeć:

Zdjęcie otwierające: ogniwo litowo-szklane opracowywane w zespole w Austin (c) Maria Helena Braga

To może Cię zainteresować:
Ocena ogólna
Ocena Czytelników
[Suma: 7 głosów Średnia: 4.1]