Jen pohádka se rychle vypráví. Do povědomí se dostala americká společnost Enevate, která vyvíjela lithium-iontové baterie s křemíkovými anodami. Nová technologie slibovala zvýšenou hustotu ukládání energie a rychlé nabíjení. Od té doby se technologie stále zdokonalují a břehy jsou již vidět. Do praktického zavedení nových baterií nezbývá více než 5 let.
Jak Web IEEE Spectrum s odkazem na Enevate, velcí výrobci v automobilovém průmyslu, zejména Renault, Nissan a Mitsubishi, a také výrobci baterií LG Chem a Samsung, se začali zajímat o bateriovou technologii společnosti. Všichni jsou investoři v Enevate. Vývoj technologie začal asi před 10 lety. Pokud se objeví v autech, jak bylo slíbeno, v letech 2024–2025, tak cesta od projektu k realizaci bude 15 let.
Mimochodem, poradní rada Enevate zahrnuje 2019 Chemistry Award: John Goodenough, který získal prestižní ocenění za své úspěchy ve vývoji lithium-iontových baterií. Na vývoji bateriové technologie Enevate se podílel dlouho předtím, než získal toto ocenění, takže v Enevate nehraje roli „svatebního generála“, ale pouští se do práce. A upřímně řečeno, po udělení ceny to dává společnosti v očích investorů mnohem větší váhu.
Myšlenkou Enevate je vytvořit anodu primárně z . Křemík dokáže ukládat ionty pro záznam hustoty ukládání energie a dělá to mnohem rychleji než anody vyrobené z jiných materiálů (možná s výjimkou dražšího grafenu). Lithium-iontová baterie Enevate se nabije až na 75 % své kapacity za 5 minut. Má také o 30 % větší rezervu energie než moderní lithium-iontové baterie. Společnost tento parametr deklaruje na 350 Wh/kg. Teoreticky by elektrické vozidlo poháněné bateriemi Enevate mohlo ujet 400 km po nabíjení baterie po dobu 5 minut.
Tajemství baterie Enevate spočívá ve speciální anodové struktuře. Vrstva křemíku v anodě má tloušťku 10 až 60 mikronů a je neobvykle porézní. To zvyšuje jak mobilitu iontů v anodě, tak hustotu ukládání energie. Porézní struktura také zastavuje destruktivní procesy v křemíku, ke kterým dochází při nabíjení a vybíjení baterií.
Křemíková vrstva anody je navíc z obou stran chráněna vrstvou grafitu. Grafit zabraňuje destruktivnímu kontaktu křemíku s elektrolytem. Hlavní nevýhodou baterií Enevate byla rychlá destrukce křemíkové anodové vrstvy. Takže po prvním cyklu nabití a vybití baterie ztratila 7 % své kapacity. Porézní struktura vrstvy křemíkové anody je navržena tak, aby tuto nevýhodu překonala, ale není specifikováno, jak moc společnost zlepšila počet cyklů nabíjení a vybíjení. Doufejme, že společnost bude trvat slibovaných čtyři nebo pět let, než přinese technologii do komerční výroby.
Zdroj: 3dnews.ru