Studiuesi i Tesla-s demonstron baterinë 100-vjeçare, 4 milionë milje

Një nga shqetësimet më të mëdha për EV-të është se bateritë do të kenë nevojë të zëvendësohen pas disa vitesh, me shpenzime të mëdha. Në fund të fundit, bateria e smartfonit tuaj ka të ngjarë të ketë parë ditë më të mira brenda tre viteve. Por një studiues i Tesla-s po përgatitet ta vërë në kontakt këtë ide një herë e përgjithmonë, pasi të demonstrojë bateritë që potencialisht mund të mbijetojnë më shumë se shumica e qenieve njerëzore.

Të apasionuarit pas Tesla-s ka të ngjarë të kenë dëgjuar tashmë për Jeff Dahn. Ai është profesor në Universitetin Dalhousie dhe ka qenë partner kërkimor me Tesla që nga viti 2016. Fokusi i tij ka qenë rritja e densitetit të energjisë dhe jetëgjatësisë së baterive litium-jon, si dhe reduktimi i kostos së tyre. Dahn duket se ka goditur ngarkesën mëmë së bashku me kolegët e ekipit të tij kërkimor. Në një punim i botuar në Journal of the Electrochemical Society, grupi pretendon se ka krijuar një dizajn baterie që mund të zgjasë 100 vjet në kushtet e duhura.

Punimi i Dahn kontraston qelizat e bazuara në kiminë Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 (“NMC 532”) me LiFePO4. Ky i fundit është kimia "Litium Iron Fosphate" (aka LFP) që Tesla po përdor aktualisht në makinat standarde të modelit 3 të prodhuara në Kinë të importuara në Evropë. Kimia LFP ka densitet më të ulët të energjisë sesa alternativat më të përhapura të litium-jonit, por është më e lirë, më e qëndrueshme dhe gjoja më e sigurt gjithashtu. LFP mund të zgjasë deri në 12,000 cikle ngarkimi-shkarkimi, kështu që ta mposhtni atë në këtë drejtim nuk është diçka e mirë. Qelizat NMC 532 të Dahn nuk treguan humbje kapaciteti pas gati 2,000 cikleve. Gazeta e ekstrapolon këtë për të nënkuptuar një jetëgjatësi 100-vjeçare (ata padyshim që nuk e kanë testuar baterinë aq gjatë).

Dahn gjithashtu prezantoi një fjalim kryesor në mars në seminarin ndërkombëtar të baterive në Orlando, Florida, ku ai foli për një "bateri 4 milion milje". Kjo përfshinte disa nga gjetjet në gazetë, përpara publikimit të tij këtë muaj. Dahn kishte premtuar më parë "baterinë milion milje", dhe ka testuar qelizat bazuar në kiminë e tij të rregulluar që nga tetori 2017. Me sa duket, ato kanë ecur fort dhe pas 4.5 vitesh çiklizëm të vazhdueshëm në temperaturën e dhomës, kanë parë vetëm 5% degradim. Kjo do të thotë se ata mund të fuqizojnë një EV për 4 milion milje përpara se të kenë nevojë të zëvendësohen.

Një pjesë e arsyeve të jetëgjatësisë është kalimi nga katoda polikristaline në një kristal, të cilat nuk shpërbëhen aq shpejt gjatë ciklit ngarkim-shkarkim. Kimia NMC 532 Dahn po përdor kontraste me kiminë NMC 811 të përdorur aktualisht nga LG Chem, e cila ka tetë pjesë nikel në katodën e saj për secilën pjesë të manganit dhe kobaltit. Vitin e kaluar Tesla Model Y kaloi nga NMC 811 në qelizat e kimisë NCMA të LG Chem, të njohura si "nikel i lartë". Këto janë të shtrenjta në krahasim me LFP ose NMC 811, por ofrojnë densitetin më të lartë për diapazonin më të gjatë. Kimia NCMA përdor nikel, kobalt, mangan dhe alumin për katodën e saj, por shumica është nikel (89%).

NMC 532 kimia që Dahn ka testuar premton një tjetër hap përpara në teknologjinë e baterive. Megjithatë, makinat nuk kanë nevojë të zgjasin 100 vjet dhe nuk kanë nevojë të bëjnë as 4 milionë milje. Duke pasur parasysh atë Mosha mesatare e automjeteve në SHBA është 12 vjet duke bërë 14,000 milje në vit, distanca mesatare e jetës së drejtuar nga një makinë amerikane është 168,000 milje, dhe në Evropë është shumë më pak. Pra, në realitet, bateritë me qëndrueshmëri prej 4 milionë miljesh do të mundësojnë aplikime të tilla si nga automjeti në rrjet, të cilat do të rrisin shkallën e çiklizmit të ngarkimit-shkarkimit. Por ato kanë më shumë gjasa të jenë më të dobishme për ruajtjen e energjisë statike në shtëpi dhe për kapacitetin buferik të rrjetit nga një furnizim me energji të rinovueshme me ndërprerje.

Të apasionuarit pas hidrogjenit shpesh argumentojnë se bateritë janë vetëm një pengesë derisa automjetet elektrike me qeliza karburanti dhe sistemet e ruajtjes së hidrogjenit të hyjnë në qarkullim. Por me gjithë zhvillimin që po ndodh në teknologjinë e baterive që po ndodh, hidrogjeni ka të ngjarë të jetë shumë pak, shumë vonë kur të arrijë në vëllim për transport. Së bashku me teknologjitë si ato që Dahn po punon zhvillimet e squfurit të litiumit si nga Theion Teknologjia e karikimit ultra të shpejtë siç është StoreDot's, do të thotë se në vetëm pak vite bateritë kanë zgjidhur të gjitha problemet e ngritura ndaj tyre.