Baterie przyszłości właśnie powstały w USA. Mogą trafić do czołgów i iPhone’ów

W zacisznym zakątku Beltsville w stanie Maryland rodzi się technologia, która może na zawsze odmienić sposób, w jaki magazynujemy energię. Firma Ion Storage Systems, która wyrosła z projektu badawczego na uniwersytecie, zyskuje miano jednego z najbardziej obiecujących graczy w wyścigu o komercjalizację stałotlenkowych baterii (solid-state), rozwiązania od lat uznawanego za „świętego Graala” energetyki, ale dotąd bardzo trudnego do wdrożenia na większą skalę.

Tradycyjne baterie litowo-jonowe korzystają z ciekłego elektrolitu oraz grafitowej anody, co niesie ze sobą wiele ograniczeń: ryzyko przegrzania, podatność na samozapłon i ograniczoną żywotność. Z kolei ogniwo solid-state zamienia ciecz na stały, ceramiczny elektrolit i wykorzystuje metaliczny lit jako anodę, co zapewnia większą gęstość energii, szybsze ładowanie, dłuższą trwałość i przede wszystkim większe bezpieczeństwo.

To właśnie w tym obszarze Ion Storage Systems dokonuje przełomu. Jej innowacyjna, trójwymiarowa struktura ceramiczna działa nie tylko jako separator, ale również jako bufor absorbujący zmiany objętości podczas cykli ładowania i rozładowania, bez potrzeby stosowania ciężkich systemów kompresji czy metalowych sprężyn. W efekcie, baterie Ion mogą być pakowane w elastyczne, cienkie panele, podobne do obecnych baterii litowo-jonowych, ale przy znacznie wyższej wydajności i odporności.

Źródło: Wall Street Journal

Od laboratorium do linii produkcyjnej 

Proces produkcji ceramicznego komponentu to nie lada wyzwanie. Wymaga warunków zbliżonych do tych, jakie panują przy wytwarzaniu mikroprocesorów, a nie tradycyjnych ogniw. Firma zainwestowała w zaawansowane piece do spiekania ceramiki i uruchomiła nowy zakład o powierzchni 3 tys. m², zatrudniający obecnie 75 osób, z planem podwojenia tej liczby w najbliższym czasie.

Baterie Ion Storage Systems przeszły już kluczowe testy: ponad 1000 cykli ładowania z zachowaniem ponad 80% pojemności.

Co istotne, baterie Ion Storage Systems przeszły już kluczowe testy: ponad 1000 cykli ładowania z zachowaniem ponad 80% pojemności, bez potrzeby stosowania anody czy kompresji, co upraszcza ich integrację w sprzęcie konsumenckim czy pojazdach elektrycznych.

Wsparcie rządu USA i globalnych gigantów

Ion Storage Systems przyciąga nie tylko uwagę entuzjastów technologii, ale też poważnych inwestorów i instytucji. Firma otrzymała 20 milionów dolarów wsparcia z federalnego programu ARPA-E (część Departamentu Energii USA), a także dofinansowanie prywatne. Współpraca z gigantami branży, jak Saint-Gobain czy KLA, pozwala firmie optymalizować procesy i przygotować się na wejście na rynek masowy.

W czasach, gdy inwestycje w sektor stałotlenkowych baterii uległy spowolnieniu z powodu wcześniejszych niepowodzeń innych firm, postępy Ion Storage Systems stanowią wyjątek od reguły. Ich produkty już teraz są testowane przez Departament Obrony USA oraz producentów elektroniki użytkowej.

Stawka: przyszłość mobilności i bezpieczeństwo energetyczne

Jeśli Ion Storage Systems utrzyma tempo rozwoju i przejdzie z sukcesem do produkcji komercyjnej, może to oznaczać przełom w wielu dziedzinach. Otrzymać może bowiem samochody elektryczne z większym zasięgiem i krótszym czasem ładowania, smartfony działające przez wiele dni na jednym ładowaniu (w końcu) czy elektryfikowany sprzęt ciężki i samoloty nowej generacji.

Dla USA i jej sojuszników jest to również krok strategiczny, który może uniezależnić Zachód od dostawców baterii z Azji i dać przewagę w wyścigu o globalną transformację energetyczną.