Już dziś można osiągnąć bardzo krótki czas ładowania lub bardzo mały rozmiar baterii. Wyzwaniem dla naukowców jest jednak połączenie obu tych cech w jednym urządzeniu. Obecnie stosowaną technologią akumulowania energii są baterie litowo-jonowe. Znane z laptopów i smartfonów, teraz znajdują zastosowanie także w pojazdach elektrycznych. Przyszłością branży transportowej mogą być jednak opracowywane ogniwa litowo-magnezowe, ogniwa z nanowłókien lub z grafenu.

Czym są baterie litowo-jonowe? Bartłomiej Kras z Impact Clean Power Technology tłumaczy, że to niesamowicie gęste, małe urządzenia, które dają nam zasilanie laptopów, telefonów komórkowych i potrafią zasilać samochody elektryczne z zasięgami już dzisiaj dochodzącymi do kilkuset kilometrów przy najnowocześniejszych rozwiązaniach.

Inżynierowie pracują nad bateriami o jak największej pojemności, jak najmniejszej wadze i z technologią bardzo szybkiego ładowania. Połączenie tych wszystkich elementów w jednym produkcie stanowi największe wyzwanie dla naukowców z całego świata. Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego zajmują się dla przykładu bateriami wykonanymi ze złotych nanowłókien w żelowym elektrolicie. Prototypowy akumulator poddany 3-miesięcznym testom przeszedł 200 tys. cykli ładowania i rozładowania. Nie wykazywał po tym czasie niemal żadnych cech degradacji. Dla porównania, standardowe akumulatory litowo-jonowe przeżywają 30-krotnie mniej.

Nadzieją branży motoryzacyjnej mogą być też baterie oparte na grafenie. Są one zdolne do ładowania i rozładowywania się ponad 30-krotnie szybciej niż tradycyjne ogniwa litowo-jonowe. Szybkie rozładowywanie ma kluczowe znaczenie właśnie przy zastosowaniu w motoryzacji. Ruszający samochód wykazuje ogromny chwilowy pobór energii, którą bateria musi być w stanie mu zapewnić. Naukowcy pracują również nad ogniwami litowo-magnezowymi, bateriami strukturą przypominającymi papier, a także wykonanymi z miedzianej pianki.

Zdaniem specjalistów, takie technologie zostaną dopracowane i staną się dostępne najwcześniej w ciągu najbliższych 5-8 lat. Zapotrzebowanie na nie płynie przede wszystkim z transportu, który obecnie bardzo mocno stawia na elektromobilność.

Bartłomiej Kras uważa, że możemy się spodziewać w ciągu dziesięciu lat samochodu elektrycznego, który przejedzie dokładnie tyle, ile samochód spalinowy, i to na jednym ładowaniu trwającym kilka minut.

Obecnie dostępne samochody elektryczne mogą cechować się już w miarę zadowalającym zasięgiem, ale bardzo długo trwa naładowanie baterii. Przykładowo, Tesla model S może na jednym ładowaniu przejechać około 500 km. Czas ładowania baterii wynosi jednak aż 8,5 godziny w przypadku ładowarki o mocy 10 kW lub 4 godziny dwukrotnie mocniejszą ładowarką. Ładowanie do pełna szybką zewnętrzną ładowarką trwa natomiast 45 minut. Trwa to więc wciąż znacznie dłużej, niż tankowanie samochodu spalinowego.

Źródło: Newseria