Akumulatory litowo-jonowe są ciągle na topie. Te z krzemową anodą nadchodzą i nie wezmą jeńców
Pewne jest, że dominujące aktualnie na rynku akumulatory litowo-jonowe z ciekłym elektrolitem doczekają się z czasem zupełnie odmiennej, masowo produkowanej i ogólnie dostępnej konkurencji, która wniesie możliwości mobilnych magazynów energii na zupełnie nowy poziom. Teoretycznie ciągle jesteśmy świadkami tej rewolucji, jako że z roku na rok powstaje coraz więcej takich innowacyjnych i część z nich wychodzi nawet z laboratorium, ale tak jak tradycyjne akumulatory dominowały rynek przed laty, tak dominują go nadal. Dzieła pokroju tego, którego kamieniem milowym pochwaliła się właśnie amerykańska firma Amprius Technologies, mogą to jednak zmienić.
Ten producent akumulatorów litowo-jonowych, który oficjalną działalność rozpoczął w 2008 roku jako spin-off ze Stanford University, chce zmienić świat swoimi ogniwami, które charakteryzują się większą gęstością energii niż konwencjonalne baterie z anodami grafitowymi. Idzie mu to stosunkowo dobrze, bo właśnie ogłosił, że wytworzony przez niego akumulator o pojemności 500 Wh/kg i 1300 Wh/l został zweryfikowany przez niezależne laboratorium badawcze. To wykazało, że przy temperaturze 25 stopni Celsjusza ogniwa te są w stanie zapewnić ponad 504 Wg/kg i 1321 Wh/l.
Wedle zapewnień akumulator ten może zapewnić dwukrotnie dłuższy czas pracy w porównaniu do wariantów z grafitowymi anodami, a jednocześnie jest lżejszy i mniejszy. Dlatego właśnie Amprius Technologies chce dostarczać swoje akumulatory zarówno na rynek lotniczy, jak i do lądowych pojazdów elektrycznych, a więc do segmentów, które zyskają na takich akumulatorach podwójnie. Lżejszy samolot lub samochód jest bowiem bardziej energooszczędny, a ogólnie mniejsze rozmiary powinny nawet sprawić, że producenci będą w stanie upchać jeszcze więcej ogniw w swoje platformy, dodatkowo zwiększając zasięg na jednym ładowaniu.
Czytaj też: Wodór, akumulatory i… no właśnie, co? W przyszłości prąd możemy czerpać z niedocenianego związku chemicznego
Z czego wynika przewaga akumulatorów z anodą krzemową nad anodą grafitową? Wspomniane 500 Wh na kilogram i 1300 Wh na litr wypadają wręcz fenomenalnie na tle 50-260 Wh/kg i 250-693 Wh/l, które aktualnie oferują akumulatory litowo-jonowe. Te liczby oznaczają, że na każdy kilogram akumulatorów przypadają ogniwa o pojemności 500 Wh, a na każdy obszar 10 x 10 x 10 decymetrów sześciennych ogniwa o łącznej pojemności 1300 Wh. Jest to możliwe przez fakt, że krzem ma znacznie większą pojemność właściwą niż grafit, co oznacza, że może przechowywać więcej jonów litu, a tym samym więcej energii.
Czytaj też: Zmiana taktyki dla aut elektrycznych. Kolejny producent idzie w akumulatory półprzewodnikowe
Problem w tym, że krzem bardzo się rozszerza, gdy absorbuje jony litu, co może powodować pęknięcia i niestabilność struktury akumulatorów. Dlatego właśnie aktualnie naukowcy opracowują różne metody poprawy trwałości i wydajności anod krzemowych, a to idzie im coraz lepiej. Nie wiemy jednak aktualnie nic na temat tego, kiedy pierwsi klienci Amprius Technology zaczną wprowadzać swoje produkty na rynek, ale po takich sukcesach, otworzeniu nowej fabryki i dofinansowaniu rzędu 50 milionów dolarów od rządu USA, to najpewniej kwestia czasu.
