Jednym z problemów przyszłości elektrycznych pojazdów jest nic innego, jak same akumulatory litowo-jonowe, które są standardem w każdego rodzaju EV i które nie różnią się specjalnie od tych, które mamy w swoich smartfonach. Innymi słowy, to właśnie w tym segmencie trzeba nam jakiejś rewolucji, aby znieść ograniczenia niskiego zasięgu na jednym ładowaniu i degradacji ogniw. W światło reflektorów wchodzi więc firma XNRGI z Oregonu z bateriami Powerchip.
Czytaj też: Oto Lotus Evija, najmocniejszy elektryczny samochód w historii
Ta ma już na koncie masę patentów, które są powiązane bezpośrednio z ich rewolucyjnym podejściem do Powerchip. Mówcie sobie, co chcecie, bo choć mieliśmy na rynku już producentów, którzy zapowiadali „cudowne akumulatory”, to tylko XNRGI sprawia obecnie dobre wrażenie. Ba, to wywarło nawet na instytucji rządowej, kiedy to zgarnęło od Departamentu Energii USA fundusze na dalsze badania. Jak mówi CEO firmy:
Wierzymy, że możemy teraz równocześnie pozbyć się wszystkich problemów, dręczących baterie litowo-jonowe.
Co w Powerchip jest wyjątkowego?
Kluczową różnicą między konwencjonalnym akumulatorem litowo-jonowym, a akumulatorem XNRGI jest jego konstrukcja. Gdy konwencjonalne akumulatory litowo-jonowe wykorzystują grafitową zawiesinę na dwuwymiarowym przewodniku jako materiał konstrukcyjny, bateria XNRGI wykorzystuje metal litowy w trójwymiarowej porowatej płytce krzemowej. Są to te same wafle, które były wytwarzane od dziesięcioleci przez przemysł półprzewodnikowy i od niego właśnie pochodzą.
Wykorzystujemy sprawdzone etapy produkcji układów scalonych i stosujemy je do tej baterii. Bierzemy coś z jednej branży i stosujemy ją w innej branży. Nie wymyślamy niczego na tym froncie. Możemy kupić płytki, więc nie mamy dużej inwestycji kapitałowej w fabrykę.
Tutaj jest nawet zaleta, bo Powerchip są wykonane z przestarzałych już wafli krzemowych, dzięki czemu ich produkcja jest tania, a uzysk praktycznie 100%. Konstrukcja XNRGI wykorzystuje te perforowane płytki, aby stworzyć waflopodobną powierzchnię. Każdy 12-calowy dysk krzemowy może przenosić do 160 milionów mikroskopijnych porów. Te płytki są powlekane nieprzewodzącą powierzchnią po jednej stronie i metalem przewodzącym po drugiej, aby przenosić prąd elektryczny. Ponownie korzystając z dostępnych już na rynku zasobów.
Porowata natura płytki zwiększa całkowitą powierzchnię baterii nawet o 70 razy w porównaniu z powierzchnią dwuwymiarową. Każdy por jest fizycznie oddzielony od swoich sąsiadów, co pomaga wyeliminować wewnętrzne zwarcia i pomaga akumulatorowi wytrzymać degradację w miarę upływu czasu i użytkowania. Innymi słowy, każda z tych małych dziurek jest bardzo małą baterią, a sama struktura zapewnia wysokie bezpieczeństwo przez odpowiednie odizolowanie ich od siebie. Wykorzystanie czystego metalu litowego daje z kolei anodzie w Powerchip około 10 razy większą gęstość w porównaniu do istniejących anod akumulatorów litowo-jonowych.
Jednym z powodów, dla których akumulatory ulegają degradacji z upływem czasu, jest to, że gdy anoda przechodzi powtarzające się cykle rozładowania i ładowania, gromadzi się chemicznie na powierzchni anody. To nagromadzenie nazywane jest „dendrytem” i wygląda jak wapienny stalaktyt. Dendryty mogą w końcu przebić fizyczny separator między anodą a katodą i zwierać baterię. Tego zjawiska w Powerchip oczywiście nie uświadczymy. Szacuje się, że ta bateria będzie oferować trzy do pięciu razy dłuższą żywotność niż bateria litowo-jonowa.
A co Powerchip zapewnia i kiedy do nas trafi?
Zwiększona powierzchnia wewnętrzna w baterii Powerchip oznacza, że ta może uwalniać energię i ładować się znacznie szybciej niż konwencjonalne ogniwa litowo-jonowe. A więc większa moc podczas jazdy i krótsze pobyty przy stacji ładującej – czy trzeba czegoś więcej? Według dyrektora XNRGI anoda Powerchip jest w stanie osiągnąć 80% naładowania od zera (i od 10 do 90%) w 15 minut przy jednoczesnym zwiększeniu zasięgu do 280%. W połączeniu z tym, że Powerchip jest znacznie lżejszy, zasięg ten może jeszcze wzrosnąć.
Obecnie XNRGI współpracuje z firmami, które używają każdego rodzaju baterii w przeróżnych produktach – od niewielkich urządzeń po narzędzia sieciowe i oczywiście samochody. Przewiduje, że umowy na wprowadzenie produktów konsumenckich i umowy licencyjne zostaną sfinalizowane w ciągu najbliższych dwóch do pięciu lat, w zależności od zastosowania baterii.
Czytaj też: Chwyćcie fotele, bo ta platforma elektrycznych samochodów REE jest rewolucyjna
Źródło: Digital Trends
