Ce promisiuni oferă bateria cu electrolit solid pentru mașinile electrice?
Publicat pe
După bateria litiu-ion, va deveni oare bateria cu electrolit solid noua tehnologie de referință pentru stocarea energiei la bordul mașinilor electrice? Promisiunile bateriei cu electrolit solid sunt reale, dar vor trece mai mulți ani până când primele proiecte industriale vor da roade.
de către Renault Group
Bateria cu electrolit solid reprezintă o evoluție a bateriei litiu-ion, în care electrolitul lichid este înlocuit cu un material solid care poate lua forma unui polimer sau a unor pulberi anorganice asemănătoare cu un fel de ceramică. Trecerea la un electrolit solid ar putea, în teorie, să elimine dezavantajele legate de utilizarea unui electrolit lichid.
Promisiunile bateriei cu electrolit solid
Electrolitul solid oferă un nou „teren de joacă” în chimie, care permite să sperăm la creșterea densității energetice și la reducerea dependenței de materii prime critice, precum cobaltul. În plus, renunțând la electrolitul lichid inflamabil, designul bateriei devine mai simplu și mai puțin constrâns de cerințele actuale de siguranță.
Bateriile convenționale au o limită de temperatură de 60 °C: o altă provocare pentru bateria cu electrolit solid este aceea de a depăși această limită de temperatură, pentru a simplifica sistemul de răcire, care reprezintă una dintre constrângerile care împiedică accelerarea vitezei de încărcare. Prin urmare, promisiunile bateriei cu electrolit solid trebuie privite la două niveluri: cel al chimiei și cel al sistemului complet, care ar trebui să fie mai simplu, mai ușor și, prin urmare, mai ieftin.
Promisiunile bateriei cu electrolit solid se dovedesc însă greu de concretizat. Este necesar, într-adevăr, să se reușească proiectarea unui electrolit care să fie atât foarte stabil, cât și foarte conductiv, pentru a asigura circulația adecvată a ionilor de litiu de la un electrod la celălalt al bateriei, dar și să se dezvolte noi metode de fabricare a bateriilor adaptate acestor noi materiale.
Bateria viitorului?
Astfel, în întreaga lume, laboratoarele de cercetare lucrează la dezvoltarea de noi compuși destinați atât electrozilor, cât și electrolitului viitoarelor baterii solide. Pe lângă cercetarea privind materialele, experimentele vizează dezvoltarea de celule cu performanțe superioare (în special densitatea energetică, timpul de încărcare și durabilitatea), dar și îmbunătățirea procesului de fabricație în vederea unei producții la scară mai mare.
Printre numeroșii actori implicați în cercetarea bateriilor cu electrolit solid, start-up-ul american Ionic Materials a reușit deja să dezvolte un polimer capabil să conducă ionii de litiu la temperatura camerei, ceea ce constituie o componentă tehnologică esențială pentru bateriile cu electrolit solid, ale căror performanțe se dovedesc promițătoare. Alianța Renault-Nissan-Mitsubishi a investit în acest start-up în 2018 pentru a accelera dezvoltarea industrială a soluțiilor sale.
Bateria solidă ar putea, pe termen lung, să găsească aplicații în industria auto, dar și în domeniul stocării staționare a energiei, care reprezintă în prezent una dintre opțiunile de reutilizare a bateriilor electrice înainte de etapa de reciclare.