Kitajci z novim rekordom: trikrat večja energijska gostota kot v Teslini bateriji

165579_Accord_li-on_battery_pack

catl-qilin---third-generation-ce

Ta podatek predstavlja trikratnik trenutne zmogljivosti baterijskih paketov, uporabljenih v električnih vozilih. Čeprav gre za laboratorijske raziskave, ki morajo do serijske preizvodnje prestati še veliko testov, je to jasen pokazatelj, da se razvoj pomika naprej z veliko hitrostjo. Ravno energijska gostota je ključen dejavnik oziroma ovira, ki bi jo raziskovalci radi čim prej premagali. Baterijski paketi z večjo energijsko gostoto nudijo daljši doseg ali pa se lahko v električne avtomobile vgradi manjši baterijski paket, ki zaradi boljše zmogljivosti nudi enak doseg kot dimenzijsko večji baterijski paketi.

Kako jim je to uspelo?

Vodji raziskovalne skupine sta Li Hong in Xiqian Yu, profesorja v nacionalnem raziskovalnem centru za fiziko kondenzirane snovi v Pekingu. Pri izdelavi baterijske celice so uporabili izjemno tanko litijevo kovinsko anodo in mangan oksidovo katodo, ki je bila obogatena še z litijem. Elektrodi so testirali v severnokitajskem raziskovalnem inštitutu za vozila.

Z namenom povečanja gostote za potrebe shranjevanja energije, je ekipa razširila razpon napetosti/praznjenja polnjenja, medtem ko je pazila na strukturne zmogljivosti katode in anode, ko so se litijevi ioni nalagali na elektrode in raztopili znotraj baterije med procesom polnjenja in praznjenja.

Po koncu prvih opravljenih testov so raziskovalci pridobili osupljive rezultate. Energijska gostota baterijskega paketa je znašala neverjetnih 711,30 vatnih ur na kilogram oziroma volumetrična energijska gostota se je ustavila pri 1.653,65 vatnih urah na liter prostornine. Za lažjo predstavo – Teslin baterijski paket s 4.680 celicami, ki ga nameravajo uporabiti v prihodnosti, ima energijsko gostoto 244 vatnih ur na kilogram mase. Baterijski paket Qilin, ki so ga razvili pri CATL, ima energijsko gostoto 255 vatnih ur na kilogram, so pa pri CATL že prikazali koncept nove baterije z energijsko gostoto 500 vatnih ur na kilogram.

Dolga pot do serijske uporabe

Zanimanje za razvoj baterij z večjo energijsko gostoto žene raziskovalce naprej vse od leta 1991, ko je Sony predstavil komercialno uporabno litij-ionsko tehnologijo. Do zdaj so bili rekorderji na univerzi Dalhousie, kjer so razvili baterijski paket z energijsko gostoto 575 vatnih ur na kilogram. A v obeh primerih rekorderjev je tako zmogljiva baterija še daleč od komercialne rabe.

Avtomobilizem.com (Vir: Interesting Engineering. Foto: CATL.)