Co jsou to solid-state baterie?
Solid-state baterie představují novinku v oblasti ukládání energie a nabízejí řadu možných výhod pro elektrokola. Tyto baterie jsou složeny z pevných materiálů místo tekutých elektrolytů, což zajišťuje vyšší hustotu energie, lepší nabíjecí schopnosti a především vylepšené bezpečnostní funkce. Solid-state baterie by byly vynikající pro elektrokola, pokud by byly dostupné.
Kdy můžeme očekávat solid-state baterie pro elektrokola?
Automobilový průmysl je hnacím motorem inovací v oblasti baterií. Společnosti BMW, Volta Energy Technologies a Ford investovaly 130 milionů dolarů do společnosti Solid Power z Colorada, aby rozvíjela all-solid-state baterie pomocí sulfidového pevného elektrolytu a designu článku. Dříve letos program Electric Vehicles for American Low-Carbon Living (EVs4ALL) obdržel od americké vlády financování ve výši 42 milionů dolarů. Jedním z příjemců EVs4ALL je University of Maryland.
Výzkumné programy a solid-state baterie
Z tří výzkumných programů udělených univerzitě v rámci EVs4ALL je program "Fast-Charge, High-Energy-Density, Solid-State Battery" obzvláště zajímavý pro komunitu e-bikerů. V rámci grantu univerzita hledá způsoby, jak zvýšit schopnost nabíjení/vybíjení, hustotu energie a rozsah provozních teplot solid-state baterií. Tyto pokroky by výrazně zlepšily provozuschopnost elektrokol oproti e-kolům s tradičními lithiovými bateriemi.
Technologie solid-state baterií
Solid-state baterie používají pevný elektrolyt k přenosu iontů a v případě Stromerovy baterie je tento materiál (alespoň částečně) keramický. Tato technologie v současnosti vyžaduje značné náklady, ale slibuje řadu výhod oproti lithium-iontovým zdrojům energie.
Výhody solid-state baterií
S malým nebo žádným množstvím tekutého elektrolytu - a tedy menším únikem a korozi - mají solid-state baterie potenciál pro mnohem delší životnost. Výzkum Harvard University naznačuje, že solid-state baterie by mohly mít až 10 000 nabíjecích cyklů, což by jim umožnilo vydržet mezi 10 a 15 lety. Jsou také méně náchylné k požáru díky jejich zlepšené tepelné a elektrochemické stabilitě.
Energetická hustota a udržitelnost
Díky složení jejich pevného elektrolytu mají solid-state baterie přirozeně vyšší energetickou hustotu než současné lithium-iontové baterie, což znamená, že podobně velký balík solid-state baterií by mohl uchovat dvojnásobek energie a poskytnout dvojnásobný dojezd pro e-kolo. A konečně, se sníženou potřebou vzácných kovů jako je kobalt a grafit by tato technologie mohla být také udržitelnější.
Inovace na Eurobike
Na svém stánku na Eurobike Stromer představil svůj koncept keramické solid-state baterie, na kterém pracoval společně s TD Hitech Energy, taiwanským výrobcem baterií. Podle tiskové zprávy spolupráce vyvíjí balení baterií tak, aby dosahovalo nabíjecích schopností při teplotách tak nízkých jako -30 °C.
Bezpečnost solid-state baterií
Další klíčovou výhodou solid-state baterií je jejich zvýšená bezpečnost. Tekuté nebo gelové elektrolyty použité v lithium-iontových bateriích jsou hořlavé a mohou způsobit požáry nebo exploze, pokud je baterie poškozena nebo nesprávně manipulována. Na rozdíl od nich pevné elektrolyty použité v solid-state bateriích nehoří, což výrazně snižuje riziko požárů nebo explozí. Toto zvýšené bezpečnostní opatření by mohlo e-kola učinit ještě atraktivnějšími pro širší okruh spotřebitelů.
Vliv na životní prostředí
Přijetím solid-state baterií u e-kol by mohlo dojít k environmentálním benefitům. Protože vydrží déle a jsou energeticky účinnější, solid-state baterie by mohly snížit environmentální dopad produkce a používání e-kol. Navíc na rozdíl od lithium-iontových baterií neobsahují solid-state baterie kobalt, jehož těžba je spojena s porušováním lidských práv a poškozením životního prostředí.
