Greutatea bateriilor pentru mașini electrice ar putea scădea la jumătate. Cercetătorii chinezi au realizat o baterie litiu-metal

Cercetătorii chinezi au dezvoltată o baterie litiu-metal cu o densitate energetică aproape dublă față de variantele actuale litiu-ion, conform CarNewsChina. Implementarea la scară largă a acesteia ar putea duce la reducerea chiar și cu 50% a greutății bateriilor pentru mașini electrice.

O echipă comună formată din specialiști ai Tianmushan Laboratory și Tsinghua University a dezvoltat o baterie litiu-metal care a depășit pragul de 600 Wh/kg.

Noua tehnologie ar putea avea aplicații atât în industria auto, cât și în domeniul dronelor sau al aeronavelor electrice eVTOL. Densitatea energetică obținută este mult peste cea oferită în prezent de majoritatea bateriilor litiu-ion comerciale.

Unele dintre cele mai performante celule actuale se situează în zona 300-350 Wh/kg. CATL indică, de exemplu, o densitate de 330 Wh/kg pentru unele dintre celulele sale și până la 265 Wh/kg la nivel de pachet pentru bateria Qilin NMC.

Noua baterie litiu-metal are o densitate energetică de peste 600 Wh/kg

Una dintre principalele probleme ale bateriilor litiu-metal este apariția dendritelor de litiu. Acestea sunt structuri microscopice care pot afecta durata de viață a bateriei și, în anumite situații, pot provoca scurtcircuite interne.

Noua soluție folosește un aditiv care formează un strat protector subțire și dens pe suprafața catodului. În același timp, se formează o interfață stabilă care limitează apariția dendritelor și îmbunătățește transportul ionilor de litiu.

În teste, cercetătorii au obținut o densitate energetică de 550,7 Wh/kg. Bateria a păstrat aproximativ 80% din capacitatea inițială după 180 de cicluri de încărcare și descărcare. Rezultatele au fost și mai bune atunci când a fost folosit un catod bogat în litiu, pe bază de mangan. În această configurație, energia specifică reversibilă a ajuns la 602,5 Wh/kg.

Prin comparație, o baterie solid-state pregătită de Dongfeng pentru producție este anunțată la aproximativ 350 Wh/kg.

Greutatea bateriilor pentru mașini electrice ar putea scădea la jumătate

Densitatea energetică exprimată în Wh/kg arată cantitatea de energie care poate fi stocată raportat la masa bateriei. Cu cât această valoare este mai mare, cu atât producătorii pot obține o autonomie mai mare fără să instaleze un acumulator mai greu.

Teoretic, o celulă cu o densitate de 600 Wh/kg ar putea stoca aproximativ de două ori mai multă energie decât una care oferă 300 Wh/kg la aceeași masă.

Ceea ce înseamnă că producătorii auto pot reduce chiar și la jumătate greutatea bateriilor, fără a afecta autonomia. Din contră, reducerea masei înseamnă consum mai mic și performanțe mai bune. Deci, o autonomie mai mare. În plus, suspensia și frânele vor fi mai puțin solicitate.

CATL lucrează, la rândul său, la baterii litiu-metal care ar putea depăși 500 Wh/kg. Producătorul chinez cercetează inclusiv tehnologia litiu-aer, care, teoretic, are un potențial chiar mai ridicat.

Deocamdată aceste tehnologii sunt încă în faza de testare. Deci, e posibil să mai dureze câțiva ani până vor fi implementate efectiv pe mașinile de serie.