Nowa bateria z Rosji i Chin ma 10 razy dłuższą żywotność. Przełomowy projekt energetyczny

Międzynarodowy zespół naukowców twierdzi, że opracował innowacyjny materiał ceramiczny, który może stać się podstawą nowej generacji bezpiecznych, ekologicznych i niezwykle wydajnych baterii.

W czasach rosnącego zapotrzebowania na zieloną energię i zrównoważone technologie magazynowania, każda nowinka z laboratoriów może oznaczać ogromny krok naprzód. Tak właśnie jest w przypadku najnowszych badań prowadzonych wspólnie przez naukowców z Rosji i Chin, którzy ogłosili stworzenie nowego materiału ceramicznego na bazie ferrytu cynkowego (ZnFe₂O₄). 

Zielone baterie bez cieczy – bezpieczeństwo, wydajność i trwałość?

Zespół badaczy z Sachalińskiego Uniwersytetu Państwowego (SakhSU), Dalekowschodniego Uniwersytetu Federalnego (FEFU) oraz Szanghajskiego Instytutu Ceramiki opracował nowy typ materiału przeznaczonego do tzw. baterii ze stałym elektrolitem – technologii, która eliminuje konieczność stosowania łatwopalnych ciekłych elektrolitów.

„Opracowaliśmy technologie pozwalające uzyskać materiały o wysokiej aktywności elektrochemicznej, z jednoczesnym wykluczeniem toksycznych substancji. To kluczowy krok na drodze do w pełni ekologicznych źródeł zasilania” – powiedział dr Oleg Shichalin, kierownik laboratorium elektrochemicznych źródeł energii odnawialnej w SakhSU.

Zastosowania od smartfonów po samochody elektryczne

Nowy materiał może posłużyć do stworzenia nowych baterii, które będą nie tylko bardziej przyjazne dla środowiska, ale również trwalsze, lżejsze i bezpieczniejsze niż dotychczasowe litowo-jonowe odpowiedniki. To otwiera szerokie możliwości ich zastosowania w elektronice konsumenckiej, transporcie elektrycznym oraz systemach zasilania opartych na odnawialnych źródłach energii.

Badacze zapowiedzieli już kolejne etapy projektu, które obejmą testowanie opracowanych materiałów w prototypowych bateriach dla urządzeń mobilnych, samochodów elektrycznych oraz instalacji solarnych i wiatrowych.

Czy lit ma konkurencję?

Baterie z elektrolitem stałym zyskują przewagę nad tradycyjnymi akumulatorami litowo-jonowymi dzięki kilku kluczowym cechom:

• niepalność (brak ciekłego elektrolitu),

• większa gęstość energetyczna,

• mniejszy ślad węglowy,

• dłuższa żywotność,

• krótszy czas ładowania.

Według danych Europejskiej Federacji Transportu i Środowiska, wymiana baterii litowej na model z elektrolitem stałym może zmniejszyć ślad węglowy pojazdu nawet o 39%. Trudnością do tej pory pozostawała jednak wysoka złożoność i koszt produkcji, co ograniczało masowe wdrożenie tej technologii.

Światowy wyścig po „świętego Graala” baterii

Nie tylko Rosja i Chiny pracują nad bateriami nowej generacji. Na świecie trwa intensywny wyścig o pierwszeństwo w komercjalizacji technologii stałych elektrolitów:

• BMW ogłosiło już w 2017 r. plan przejścia na takie baterie w swoich hybrydach typu plug-in,

• Nissan zapowiedział pierwsze elektryki ze stałym elektrolitem do 2025 r.,

• Samsung deklaruje gotowość do uruchomienia produkcji do 2027 r.,

• Toyota pracuje nad akumulatorem o zasięgu do 1200 km, ładowanym w mniej niż 10 minut.

Na tym tle projekt Rosji i Chin staje się równie ambitnym uczestnikiem wyścigu.