Već neko vreme u delu domaće javnosti, može da se prepozna medijska pažnja u traženju navodne alternative za litijum, koja bi se koristila u baterijama. Neki mediji u te grupe alternativa svrstavaju natrijum i vodonik o kojima sam pisao u prethodnim tekstovima serijala. Od nedavno, sve veću pažnju dobija tehnologija baterija čvrstog elektrolita, poznatija kao solid state baterija.
O solid state tehnologiji se govori i piše već duže vreme ali generalno mišljenje javnosti je da se radi o potpuno revolucionarnoj tehnologiji budućnosti koja isključuje sve do sada poznate načine skladištenja energije. Šta zapravo stoji iza solid state baterijske tehnologije?
Ukratko, solid-state baterije koriste čvrst elektrolit umesto tečnog, što omogućava brže kretanje jona, veću gustinu energije i dodatno smanjuje rizik od požara.
Kao što ilustracija pokazuje, glavni sastojak solid-state baterija je litijum a za razliku od postojećih baterijskih hemija, litijum čini čak i deo anode, pokazujući superiorne karakteristike i nezamenjivost ovog retkog metala.
Tradicionalne “tečne” litijumske baterije naučnici slikovito nazivaju “baterijama klackalica,” pri čemu krajevi klackalice predstavljaju pozitivni i negativni pol baterije a elektrolit (tečnost) se nalazi u sredini. Litijum-joni deluju kao vrhunski sportisti, trčeći napred-nazad između krajeva klackalice. Proces punjenja i pražnjenja baterije se završava kada se litijum-joni kreću od pozitivnog do negativnog pola i nazad do pozitivnog pola.
Princip “solidnih” baterija je isti, osim što je njihov elektrolit čvrst. Gustina i struktura čvrstog elektrolita omogućava većem broju naelektrisanih jona da se okupe na jednom kraju, provodeći veći električni tok, čime se povećava kapacitet baterije. Kao rezultat toga, “solidne” baterije se mogu učiniti manjim za istu količinu električne energije.
Najviše informacija o radu na solid state baterijama dolazi od proizvođača električnih vozila i njihovih kooperanata, jer se upravo zbog gore navedenih karakteristika, od ovih baterija očekuje najviše u auto-industriji. Kompanije koje se najviše pominju vezano za solid state baterije su Toyota, Samsung, QuantumScape, SolidPower i Panasonic.
Toyota, jedan od globalnih lidera u auto-industriji, nedavno je objavila velike korake ka razvoju solid-state baterijske tehnologije. Ova vest je privukla pažnju zbog obećanja o brzom punjenju i jasno je navedeno da se za oko 10 minuta punjenja dobija neverovatnih 1,000 kilometara dometa!
Ipak, trenutna realnost oslanja se na LFP (litijum-gvožđe-fosfat) i NMC (nikl-mangan-kobalt) baterijske hemije, koje su već dobro poznate na tržištu i možemo da kažemo sa velikom sigurnošću će da dominiraju u narednih nekoliko godina, posebno LFP baterije koje se osim za putnička, razvijaju za “teška” teretna vozila, letelice, plovila, pa čak i za vozove.
Solid-state baterije svakako imaju potencijal da budu tehnologija budućnosti, ali su trenutno još uvek u razvojnoj fazi i razvijaju se kao nadogradnja na postojeće baterijske hemije.
Izvori:
- https://media.toyota.co.uk/toyota-sets-out-advanced-battery-technology-roadmap/
- https://www.reuters.com/technology/solid-state-ev-giants-chase-holy-grail-batteries-2024-01-16/