NASA przetestowała baterię półprzewodnikową SABERS o gęstości aż 500 Wh/kg

Choć NASA kojarzy się głównie z wysyłaniem ludzi lub urządzeń w przestrzeń kosmiczną, to obszar działalności agencji jest znacznie szerszy. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej pracuje również nad rozwojem nowych baterii i chciałaby wprowadzić nową technologię baterii do samolotów.

SABERS (Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety) to nowość opracowywana przez NASA we współpracy z Georgia Tech, Argonne National Laboratory i Pacific Northwest National Laboratory. Akumulator dedykowany jest przede wszystkim dla przemysłu lotniczego, gdzie niska waga (czyli wysoka gęstość energii) i wysokie bezpieczeństwo są krytyczne - czyli dwa obszary, gdzie większość baterii litowych nie spełnia wymogów. SABERS został zaprojektowany, aby poradzić sobie z problemami obecnych technologii i jak dowodzą testy laboratoryjne,  docelowe założenia będą spełnione.

Badania i współpraca NASA z uniwersytetami zaowocowały ogniwami półprzewodnikowymi, które osiągają niezwykle wysokie gęstości energii rzędu 500 Wh/kg.

SABERS to bateria jest typu półprzewodnikowego, a więc ma elektrolit stały zamiast płynnego, co zwiększa bezpieczeństwo i zmniejsza ryzyko pożaru np. w przypadku uszkodzenia. Akumulatory z powodzeniem radzą sobie z różnymi ciśnieniami i temperaturami i mogą wytrzymać temperatury 2 razy wyższe niż tradycyjne Li-Ion. Anoda wykonana jest w całości z litu metalicznego, który jest popularnym materiałem dla nadchodzących akumulatorów nowej generacji (te używane dzisiaj zazwyczaj mają anodę grafitową).  Jeśli chodzi o katodę, to wykorzystuje ona siarkę i selen, a także perforowaną strukturę grafenu.

Nowe akumulatory nie wymagają cylindrycznego metalowego opakowania, jak obecne akumulatory, ale mogą być przechowywane w module warstwami. To znacznie zmniejsza wagę baterii - nawet o około 30-40%. To naprawdę bardzo znacząca różnica, więc nie dziwi fakt, że mówimy o ekstremalnie wysokiej gęstości energii wynoszącej 500 Wh/kg. Choć niektóre startupy również mówią o tak dużej liczbie, to w zasadzie można powiedzieć, że w dającej się przewidzieć przyszłości,  na rynek mogą trafić co najwyżej ogniwa o gęstości około 350 Wh/kg. W porównaniu z dzisiejszym stanem, gdzie najlepsze ogniwa ledwo osiągają 300 Wh/kg, akumulatory NASA są na znacznie innym poziomie.

Niestety SABERS to wciąż tylko bateria z laboratorium, więc jeśli trafi na rynek lub jako produkt komercyjny (prawdopodobnie można się spodziewać wdrożenia wojskowego wcześniej), zdecydowanie nie należy się tego spodziewać w tej dekadzie.