„Klasická“ Li-ion batéria pre EV, ktorá sa nabije z 0 na 80 % za 15 minút?

Čitatelia sú už dávno skeptickí voči záplave dramatických vyhlásení o „zázračných“ batériách, ktoré zmenia elektromobilitu. A právom! Najmä ak sa jedná o výstup z vedecko-technologických laboratórií, ktorý je roky vzdialený od komerčnej využiteľnosti, pokiaľ sa jej vôbec dočká.

Štúdia, ktorú v časopise Advanced Science publikovali vedci z kanadskej University of Waterloo má ambície priniesť prevratné batérie, no zároveň vyvoláva pochybnosti o tom, či ide skutočne o prelomové riešenie.  Tamojší vedci vyvinuli nový dizajn lítium-iónovej batérie pre elektromobily, ktorá sa dokáže nabiť z nuly na 80 % len za 15 minút a má údajne dlhšiu životnosť tým, že zvládne až 800 nabíjacích cyklov pri rýchlonabíjaní.

„Musíme urobiť elektromobily dostupnejšími, nielen pre bohatých,“ povedal Yverick Rangom, profesor na katedre chemického inžinierstva University of Waterloo. „Ak dokážeme batérie zmenšiť, nabíjať rýchlejšie a predĺžiť ich životnosť, znížime celkové náklady na vozidlo. Vďaka tomu budú elektromobily životaschopnou voľbou pre viac ľudí, aj pre tých, ktorí nemajú domáce nabíjacie stanice, alebo ktorí žijú v bytoch. Zvýšilo by to tiež hodnotu ojazdených elektromobilov, čím by sa elektrická doprava stala dostupnejšou.“ S tým sa nedá nesúhlasiť, otázne však je, či sa tak stane práve na základe uvedeného výskumu.

Nová technológia batérie pomôže vodičom vyhnúť sa „úzkosti z dojazdu“ bez prístupu k nabíjacím staniciam. Bude tiež riešiť spoľahlivosť ojazdených elektromobilov. Tým, že táto technológia preukáže obrovské zvýšenie schopnosti ktorejkoľvek batérie vydržať až 800 nabití, vyrieši dilemu stavu batérie pre kupujúcich EV z druhej ruky.

Ak vám tieto tvrdenia prídu ako prehnané, máte pravdu. V tom zmysle, že životnosť 800 nabíjacích cyklov dnes už nie je žiadny „svetový rekord“. Články 2170 v Tesle Model 3 majú životnosť okolo 1 500 nabíjacích cyklov, čo predstavuje 480 tisíc až 800 tisíc najazdených kilometrov, aj keď takúto životnosť by zrejme zďaleka nedosiahli pri ultrarýchlom nabíjaní. Pritom CATL už predstavil LFP batériu s kapacitou pre dojazd 1000 km, ktorá sa dokáže nabíjať priemernou rýchlosťou „1 km jazdy za sekundu“, keď za 10 minút nabije energiu na 600 km jazdy.

Otázniky pri výskume kanadských vedcov vyvoláva práve tá „nula“. Výrobcovia batérií zvyčajne udávajú časy rýchlonabíjania v intervale z 10% (alebo z 20%) na 80%. Nie je zdravé batériu vybiť úplne na nulu a logicky by to asi málokto dosiahol pri dojazde k nabíjacej stanici. Špičkové batérie sa dnes zvládnu pri rýchlonabíjaní nabiť z 10% na 80% za 15 minút, takže nový vývoj v tomto smere až také dramatické riešenie neponúka. Najmä ak si spomenieme, že Japonské firmy Toshiba Corporation a Sojitz Corporation a brazílska CBMM vyvinuli Li-ion batériu na báze technológie Toshiba SCiB™ Nb, ktorá sa dokáže naplno nabiť za 10 minút.

Výskum University of Waterloo môže byť zaujímavý tým, že pracoval s rovnakými lítium-iónovými komponentmi, ktoré sa už dnes používajú v batériách pre EV. Prielom vedci dosiahli zmenou anódového dizajnu, ktorý sa tradične spolieha na grafit. Navrhli metódu na spojenie grafitových častíc dohromady, čím sa zlepšila elektrická vodivosť. Zmena architektúry uľahčuje rýchly pohyb lítiových iónov bez typických rizík degradácie batérie alebo bezpečnostných rizík spojených s rýchlym nabíjaním.

Výhodou je, že technológia môže byť škálovateľná a implementovaná pomocou súčasných výrobných liniek, čo ponúka výrobcom batérií lacné riešenie. Snáď by preto mohla byť rýchlo použiteľná aj v praxi.