Η κινεζική CATL κατάφερε να διπλασιάσει τη διάρκεια ζωής των μπαταριών μετάλλου-λιθίου (LMB), κάνοντας άλλο ένα άλμα προς την βελτίωση των συνθηκών της ηλεκτροκίνησης.
Οι μπαταρίες μετάλλου-λιθίου θεωρούνται ευρέως ως μία από τις τεχνολογίες μπαταριών επόμενης γενιάς για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, χάρη στην εγγενώς υψηλή ενεργειακή τους πυκνότητα.
Αυτό τις καθιστά ιδανικές για εφαρμογές υψηλών απαιτήσεων ισχύος, όπως τα ηλεκτρικά οχήματα μεγάλης εμβέλειας και η ηλεκτρική αεροπορία. Ωστόσο, το κύριο μειονέκτημα των LMB μέχρι τώρα ήταν η μικρή διάρκεια ζωής τους, γεγονός που τις καθιστούσε μη βιώσιμες εμπορικά.
BUY NOW
Στο πλαίσιο αυτό, ο κινεζικός κολοσσός μπαταριών CATL ανακοίνωσε πρόσφατα μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία των μπαταριών μετάλλου λιθίου (Lithium Metal Batteries-LMB). Η CATL ισχυρίζεται ότι αυτή η ανακάλυψη την οδηγεί σε «αχαρτογράφητα εδάφη» όσον αφορά τη στρατηγική ηλεκτρολύτη, με δυνητικά μεγάλα οφέλη.
Συγκεκριμένα, για να λύσει το πρόβλημα της μικρής διάρκειας των LMB, η CATL ανέπτυξε μια σειρά από αναλυτικές τεχνικές για την παρακολούθηση της εξέλιξης του ενεργού λιθίου και κάθε συστατικού του ηλεκτρολύτη καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Με τον τρόπο αυτό η εταιρεία ανακάλυψε τους κρίσιμους μηχανισμούς εξάντλησης που οδηγούν στην αστοχία της κυψέλης. Ενώ προηγούμενες υποθέσεις έδειχναν ως υπεύθυνους την αποδόμηση του διαλύτη τη συσσώρευση "νεκρού" λιθίου ή τη διαταραχή του περιβάλλοντος διάλυσης, η CATL ανακάλυψε ότι η κυρίαρχη αιτία αστοχίας της κυψέλης είναι στην πραγματικότητα η συνεχής κατανάλωση του άλατος ηλεκτρολύτη LiFSI.
Έως το 71% αυτού του άλατος καταναλώνεται μέχρι το τέλος της ζωής της μπαταρίας. Αυτό, σύμφωνα με την εταιρεία, δείχνει ότι πρέπει να δοθεί έμφαση στην «ανθεκτικότητα του ηλεκτρολύτη ως κρίσιμο παράγοντα για τη διαρκή απόδοση».
Χρησιμοποιώντας αυτά τα ευρήματα, η CATL δημιούργησε μια βελτιστοποιημένη σύνθεση ηλεκτρολύτη με διαλυτικό χαμηλότερου μοριακού βάρους. Το πιο σημαντικό αποτέλεσμα αυτής της τροποποίησης είναι ότι διπλασίασε τη διάρκεια ζωής του πρωτοτύπου.
Ένα πρωτότυπο μπαταρίας διήρκεσε 483 κύκλους, κάτι που αποτελεί ένα σημαντικό άλμα. Η CATL περιέγραψε αυτή την εξέλιξη ως μια «αλλαγή παραδείγματος για την ανάπτυξη μπαταριών που είναι τόσο ενεργειακά πυκνές όσο και κατασκευασμένες για να διαρκούν».
Επιπλέον, αυτό το πρωτότυπο θα μπορούσε να «ενσωματωθεί σε σύγχρονες σχεδιάσεις για να επιτύχει ενεργειακή πυκνότητα άνω των 500 Wh/kg». Για να το θέσουμε σε μια προοπτική, η μπαταρία στερεού τύπου στην οποία εργάζονται οι Stellantis και Factorial έχει ενεργειακή πυκνότητα 375 Wh/kg. Αυτό σημαίνει ότι η μπαταρία μετάλλου λιθίου της CATL θα μπορούσε να την ξεπεράσει κατά περισσότερο από 33%.
Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε θεωρητικά να οδηγήσει σε μπαταρίες μεγάλης διάρκειας με πολύ υψηλή ενεργειακή πυκνότητα. Με την πιθανότητα οι μπαταρίες να έχουν διπλάσια διάρκεια ζωής, θα μπορούσε να υπάρξει αντίστοιχο όφελος και για τη συνολική διάρκεια ζωής ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου.
