Kremíkové batérie sú vznikajúcou technológiou, ktorá by mohla výrazne zlepšiť výkon lítium-iónových batérií, ktoré sa používajú na napájanie všetkého od smartfónov až po elektromobily. Ako prvý by ich mal zaviesť Mercedes-Benz. O správe priniesol informácie portál Freethink.
Tradičné lítium-iónové batérie používajú ako anódu grafit, čo je záporne nabitá elektróda v batérii. Vedci však namiesto toho skúmali použitie kremíka, pretože dokáže uložiť až 10-krát viac lítiových iónov ako grafit. Výzvou pri používaní kremíka je, že má tendenciu expandovať a zmršťovať sa počas procesu nabíjania a vybíjania. To môže časom spôsobiť znehodnotenie tohto materiálu. To obmedzuje jeho použitie v komerčných produktoch.
Výskumníci však teraz vyvíjajú spôsoby, ako tento problém vyriešiť, napríklad vytvorením nano-štrukturovaných práškových kremíkových materiálov, ktoré sú odolnejšie voči praskaniu. Iné prístupy zahŕňajú použitie zmesi kremíka a iných materiálov na vytvorenie stabilnejšej anódy.
Jednou spoločnosťou v popredí vývoja kremíkových batérií je firma Sila. Plánuje začať masovú výrobu Titan Silicon v roku 2024 a v priebehu nasledujúcich piatich rokov očakáva, že vyrobí dostatok pre jeden milión EV batérií. Prvou automobilkou, ktorá túto technológiu zavedie, bude Mercedes-Benz. Ten ju plánuje použiť vo svojich vozidlách EQG G Wagon, ktoré majú debutovať začiatkom roka 2025.
“Prešli sme viac ako 70 000 iteráciami tohto materiálu. Skúmali sme rôzne receptúry, rôzne konfigurácie, rôzne formulácie, ako ho zabudovať do rôznych typov buniek.”
Gene Berdičevskij, prezident Sila Nanotechnologies
Zlepší sa aj dojazd aj čas nabíjania
Najväčším cieľom spoločnosti je zvýšiť dojazd elektromobilov o viac ako 40 % a pritom skrátiť čas nabíjania až na 10 minút. Priblížili by sme sa tak času, ktorý strávia benzínové automobily na pumpách pri tankovaní. Celkovo sa týmito kremíkovými batériami zaoberajú už viac ako desať rokov a keby sa im to podarí, išlo o veľký zlom v oblasti elektromobility.
Kremíkové batérie by mohli mať uplatnenie aj v iných oblastiach, ako je skladovanie energie v sieti, kde by mohli pomôcť zlepšiť účinnosť a znížiť náklady na veľké batérie. Celkovo, zatiaľ čo kremíkové anódy sú stále vo fáze vývoja, sú veľkým prísľubom pre zlepšenie výkonu lítium-iónových batérií a umožňujú nové možnosti na ukladanie energie.
