Νέες μπαταρίες αυτοκίνησης «φορτίζονται σε 5 λεπτά»

Μια νέα παραλλαγή των μπαταριών λιθίου που μπορεί θεωρητικά να φορτιστεί μέσα σε λίγα λεπτά υπόσχεται να επιταχύνει τη μετάβαση στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Ισραηλινή εταιρεία παρουσίασε μπαταρία που φορτίζεται σε πέντε λεπτά, ενώ μια άλλη πειραματική μπαταρία στις ΗΠΑ πετυχαίνει το ίδιο σε δέκα λεπτά.

«Το μεγαλύτερο εμπόδιο στη διάδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων δεν είναι το υψηλό κόστος τους αλλά το άγχος της εμβέλειας» λέει στον Guardian ο Ντόρον Μέϊερσντορφ, διευθύνων σύμβουλος της ισραηλινής StoreDot, στην οποία μεταξύ άλλων έχουν επενδύσει η Daimler, η BP, η Samsung και η TDK.

«Οι οδηγεί είτε φοβούνται ότι θα μείνουν στον δρόμο είτε ότι θα πρέπει να περιμένουν στον σταθμό φόρτισης για κανένα δίωρο» εξηγεί.

Ο πειραματικός γρήγορος φορτιστής της StoreDot αναπτύχθηκε σε συνεργασία με τη BP (StoreDot)

H εταιρεία του έχει αναπτύξει μπαταρίες «εξαιρετικά ταχείας φόρτισης» που έχουν ήδη δοκιμαστεί σε drone, κινητά τηλέφωνα και ηλεκτροκίνητα ποδήλατα και θα μπορούσαν τώρα να αξιοποιηθούν από κατασκευαστές ηλεκτρικών οχημάτων. Την παραγωγή έχει αναλάβει η κινεζική Eve Energy και μάλιστα χωρίς να χρειαστεί να τροποποιήσει τη γραμμή παραγωγής.

Η μπαταρία της StoreDot μπορεί μεν να φορτίζεται σε πέντε λεπτά, αυτό όμως απαιτεί φορτιστές πολύ υψηλότερης ισχύος σε σχέση με αυτούς που χρησιμοποιούνται σήμερα στους οικιακούς και εμπορικούς σταθμούς φόρτισης. Με τις σημερινές υποδομές, η νέα μπαταρία προσφέρει αυτονομία 160 χιλιομέτρων με πέντε λεπτά φόρτισης,.

«Μια μπαταρία ιόντων λιθίου που φορτίζεται σε πέντε λεπτά θεωρείτο κάποτε αδύνατο να δημιουργηθεί» σχολιάζει ο Μέϊερσντορφ. «Κι όμως, αυτό που παρουσιάσαμε δεν είναι απλά ένα πρωτότυπο εργαστηρίου. Είναι ένα δείγμα από μια γραμμή μαζικής παραγωγής, κάτι που δείχνει ότι είναι εφικτό και εμπορικά βιώσιμο» υποστηρίζει.

Οι σημερινές μπαταρίες ιόντων λιθίου συνήθως χρησιμοποιούν αρνητικό ηλεκτρόδιο από γραφίτη. Όταν η μπαταρία φορτίζεται, τα ιόντα λιθίου μετακινούνται από το θετικό ηλεκτρόδιο προς το αρνητικό. Όταν όμως η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος είναι υψηλή, τα ιόντα μετατρέπονται σε ουδέτερο μέταλλο και βραχυκυκλώνουν τη μπαταρία.

Τα πρώτα δείγματα της StoreDot βγαίνουν από τη γραμμή παραγωγής (StoreDot)

Στη μπαταρία της StoreDot, ο γραφίτης στο αρνητικό ηλεκτρόδιο έχει αντικατασταθεί από νανοσωματίδια ημιαγωγών που επιτρέπουν στα ιόντα λιθίου να κινούνται ταχύτερα. Στη σημερινή τους μορφή τα νέα ηλεκτρόδια αποτελούνται από γερμάνιο, ένα στοιχείο που διαλύεται στο νερό και θεωρείται πιο εύχρηστο. Η εταιρεία ελπίζει ωστόσο ότι εντός του έτους θα είναι έτοιμα τα πρωτότυπα νέων ηλεκτροδίων που βασίζονται στο πολύ φθηνότερο πυρίτιο.

Το κόστος θα είναι ανάλογο με τις σημερινές μπαταρίες λιθίου, διαβεβαιώνει η εταιρεία.

Πάντως η StoreDot δεν είναι η μόνη που επενδύει στα ηλεκτρόδια ημιαγωγών. Δεκάδες ακόμα εταιρείες αναπτύσσουν μπαταρίες ταχείας φόρτισης με ηλεκτρόδιο από πυρίτιο, όπως η Tesla, η Evenate και η Sila Nanotechnologies μεταξύ άλλων, ενώ η εταιρεία Echion χρησιμοποιεί νανοσωματίδια οξειδίου του νιόβιου αντί για πυρίτιο.

«Πιστεύω πως οι πρώτες μπαταρίες ταχείας φόρτισης θα φτάσουν στην αγορά σε τρία χρόνια» εκτίμησε μιλώντας στον Guardian ο καθηγητής Τσάο-Γιανγκ Γουάνγκ του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια. «Δεν θα είναι ακριβότερες, Αντίθετα, θα επιτρέψουν στις αυτοκινητοβιομηχανίες να μειώσουν τον όγκο των μπαταριών ενώ παράλληλα καταργούν το άγχος εμβέλειας».

Ο Γουάνγκ είναι ιδρυτής της εταιρείας EC Power, η οποία προσπαθεί να επιταχύνει τη φόρτιση αυξάνοντας τη θερμοκρασία της μπαταρίας στους 60 βαθμούς Κελσίου χωρίς να προκαλούνται βλάβες λόγω της θερμότητας. Σύμφωνα με τον ίδιο, αυτό επιτρέπει τη μείωση του χρόνου φόρτισης σε περίπου δέκα λεπτάς.

Μάλιστα η ομάδα του Γουάνγκ δημοσιεύει μελέτη στην επιθεώρηση Nature Energy σύμφωνα με την οποία η νέα μπαταρία είναι όχι μόνο γρήγορη αλλά και οικονομικά προσιτή.

Ο Γουάνγκ υπερηφανεύεται μάλιστα ότι η μπαταρία του αντέχει τουλάχιστον 2.500 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης χωρίς σημαντική πτώση της χωρητικότητας.

Συγκριτικά, η μπαταρία της StoreDot αντέχει 1.000 κύκλους ενώ διατηρεί το 80% της χωρητικότητας.