Μόνο ένα παραμύθι λέει γρήγορα από μόνο του. Έγινε γνωστό για την αμερικανική εταιρεία Enevate, η οποία ανέπτυζε μπαταρίες ιόντων λιθίου με ανόδους πυριτίου. Η νέα τεχνολογία υπόσχεται αυξημένη πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας και γρήγορη φόρτιση. Από τότε, η τεχνολογία συνέχισε να βελτιώνεται και οι ακτές είναι ήδη ορατές. Δεν απομένουν περισσότερα από 5 χρόνια για την πρακτική εισαγωγή των νέων μπαταριών.
πως Ο ιστότοπος IEEE Spectrum με σύνδεσμο προς το Enevate, μεγάλοι κατασκευαστές στην αυτοκινητοβιομηχανία, ιδιαίτερα οι Renault, Nissan και Mitsubishi, καθώς και οι κατασκευαστές μπαταριών LG Chem και Samsung, άρχισαν να ενδιαφέρονται για την τεχνολογία μπαταριών της εταιρείας. Όλοι τους είναι επενδυτές στην Enevate. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας ξεκίνησε πριν από περίπου 10 χρόνια. Εάν εμφανιστεί στα αυτοκίνητα, όπως είχε υποσχεθεί, το 2024–2025, τότε η διαδρομή από το έργο μέχρι την υλοποίησή του θα είναι 15 χρόνια.
Παρεμπιπτόντως, το συμβουλευτικό συμβούλιο της Enevate περιλαμβάνει Βραβείο Χημείας 2019: John Goodenough, ο οποίος έλαβε το διάσημο βραβείο για τα επιτεύγματά του στην ανάπτυξη μπαταριών ιόντων λιθίου. Συμμετείχε στην ανάπτυξη της τεχνολογίας μπαταριών της Enevate πολύ πριν λάβει αυτό το βραβείο, επομένως στην Enevate δεν παίζει το ρόλο του «στρατηγού γάμου», αλλά ασχολείται με τις δουλειές του. Και, για να είμαι ειλικρινής, μετά την απονομή του βραβείου, δίνει στην εταιρεία πολύ μεγαλύτερη βαρύτητα στα μάτια των επενδυτών.
Η ιδέα πίσω από το Enevate είναι να δημιουργηθεί μια άνοδος κυρίως από . Το πυρίτιο μπορεί να αποθηκεύσει ιόντα για να καταγράψει τις πυκνότητες αποθήκευσης ενέργειας και να το κάνει πολύ πιο γρήγορα από τις άνοδοι που κατασκευάζονται από άλλα υλικά (με πιθανή εξαίρεση το πιο ακριβό γραφένιο). Η μπαταρία ιόντων λιθίου του Enevate φορτίζει έως και το 75% της χωρητικότητάς του σε 5 λεπτά. Έχει επίσης 30% περισσότερη αποθήκευση ενέργειας από τις τρέχουσες μπαταρίες ιόντων λιθίου. Η εταιρεία δηλώνει αυτή την παράμετρο στα 350 Wh/kg. Θεωρητικά, ένα ηλεκτρικό όχημα που τροφοδοτείται από μπαταρίες Enevate θα μπορούσε να διανύσει 400 km μετά τη φόρτιση της μπαταρίας για 5 λεπτά.
Το μυστικό της μπαταρίας Enevate βρίσκεται στην ειδική δομή ανόδου. Το στρώμα πυριτίου στην άνοδο έχει πάχος από 10 έως 60 μικρά και είναι ασυνήθιστα πορώδες. Αυτό αυξάνει τόσο την κινητικότητα των ιόντων στην άνοδο όσο και την πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας. Επίσης, η πορώδης δομή σταματά τις καταστροφικές διεργασίες στο πυρίτιο που συμβαίνουν κατά τη φόρτιση και εκφόρτιση των μπαταριών.
Επιπλέον, το στρώμα πυριτίου της ανόδου προστατεύεται και στις δύο πλευρές από ένα στρώμα γραφίτη. Ο γραφίτης εμποδίζει την καταστροφική επαφή του πυριτίου με τον ηλεκτρολύτη. Το κύριο μειονέκτημα των μπαταριών Enevate ήταν η ταχεία καταστροφή του στρώματος ανόδου του πυριτίου. Έτσι, μετά τον πρώτο κύκλο φόρτισης και εκφόρτισης, η μπαταρία έχασε το 7% της χωρητικότητάς της. Η πορώδης δομή του στρώματος ανόδου πυριτίου έχει σχεδιαστεί για να ξεπερνά αυτό το μειονέκτημα, αλλά το πόσο έχει βελτιώσει η εταιρεία τον αριθμό των κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης δεν προσδιορίζεται. Ας ελπίσουμε ότι η εταιρεία θα χρειαστεί τα υποσχεμένα τέσσερα ή πέντε χρόνια για να φέρει την τεχνολογία στην εμπορική παραγωγή.
Πηγή: 3dnews.ru