Pekino universiteto mokslininkai paskelbė apie reikšmingą pasiekimą elektromobiliams skirtų baterijų srityje – jų sukurta aliuminio jonų (AIB) technologija gali tapti nauja revoliucija tiek automobilių gamintojams, tiek vartotojams.
Tyrėjai teigia, kad jų naujosios baterijos sugeba išsaugoti maksimalų efektyvumą net iki 3 milijonų kilometrų. Jei šie pažadai pasitvirtins, tai išspręs vieną didžiausių elektromobilių trūkumų – ribotą baterijos tarnavimo laiką. Ilgaamžiškesnės baterijos ne tik sumažintų eksploatacines išlaidas, bet ir prisidėtų prie tvaresnės automobilių pramonės, nes mažėtų poreikis gaminti naujas baterijas ir perdirbti senas.
Pekino universiteto mokslininkai su AIB tipo baterijos pradėjo eksperimentuoti dar 2023 m. Po ilgai trukusių bandymų jie paskelbė, kad naujosios baterijos išsiskiria ypatingu atsparumu – net po tūkstančių įkrovimų jų efektyvumas beveik nesumažėja.
Palyginimui, dabartinės ličio jonų baterijos, gaminamos naudojant nikelio, mangano ir kobalto (NMC) technologiją, tarnauja vidutiniškai 1 000–3 000 įkrovimo ciklų. Tuo tarpu naujosios AIB baterijos gali atlaikyti iki 10 000 pilnų įkrovimų, prarasdamos vos 1 proc. talpos.
Tai reiškia, kad šios baterijos leistų elektromobiliams įveikti milijonus kilometrų be pastebimo našumo mažėjimo. Pavyzdžiui, jei įprastas elektromobilis su pilnai įkrauta baterija nuvažiuoja apie 300 km, dabartinės ličio jonų baterijos akivaizdesnius nusidėvėjimo požymius pradeda rodyti įveikus 250 000–300 000 km. Tuo tarpu naujoji AIB technologija šį atstumą gali padidinti kelis kartus.
Naujas požiūris į baterijos ilgaamžiškumą
Iki šiol AIB baterijų vystymą stabdė esminė problema – anodo korozija ir jautrumas drėgmei. Ankstesniuose modeliuose vietoje ličio buvo naudojamas kietas aliuminis, o elektrolitas buvo sudarytas iš skysto aliuminio chlorido, kuris ilgainiui ardė anodą ir mažino baterijos stabilumą.
Šią problemą Pekino universiteto mokslininkai išsprendė paversdami skystą elektrolitą kietu, naudodami aliuminio fluorido druskos junginį. Šis metodas ne tik pagerino baterijos patvarumą, bet ir pašalino anksčiau kilusias ilgaamžiškumo problemas.
Be to, siekiant išvengti aliuminio kristalų susidarymo elektroduose, buvo panaudota fluoretilenkarbonato danga, kuri sukuria apsauginį barjerą ir padidina baterijos atsparumą ilgalaikiam naudojimui. Dėl šių patobulinimų AIB baterijos tapo stabilesnės, mažiau jautrios drėgmei ir saugesnės eksploatuoti.
Pigiau ir ekologiškiau nei ličio jonų baterijos
Nors ši technologija dar nėra pasiruošusi masinei gamybai, viena iš didžiausių jos stiprybių – kaina. Aliuminis yra daug pigesnė ir lengviau prieinama žaliava nei ličio, kobalto ar nikelio junginiai, kurie naudojami dabartinėse baterijose. Be to, šių baterijų perdirbimas yra paprastesnis ir draugiškesnis aplinkai.
Nors iki šios technologijos komercializavimo dar teks nueiti nemažą kelią, jau dabar akivaizdu, kad ji gali tapti rimtu konkurentu ličio geležies fosfato (LFP) baterijoms, kurias naudoja tokie gamintojai kaip BYD. Lieka tik vienas klausimas – kada pirmasis elektromobilis su aliuminio jonų baterija pasieks rinką?