Η Μπαταρία Λιθίου/Αέρα της CATL που Υπόσχεται Πυκνότητα Ενέργειας Σαν τη Βενζίνη...

[MacPap]

Η Μπαταρία Λιθίου-Αέρα της CATL που Υπόσχεται Πυκνότητα Ενέργειας Σαν τη Βενζίνη
Ισως μιλάμε για επανάσταση στην αποθήκευση ενέργειας

Η CATL, ο κινεζικός κολοσσός και κορυφαίος κατασκευαστής μπαταριών παγκοσμίως, ετοιμάζεται να φέρει επανάσταση στον χώρο της αποθήκευσης ενέργειας. Σε πρόσφατη ανακοίνωση, ο επικεφαλής επιστήμονας της εταιρείας, Wu Kai, αποκάλυψε ότι η μακροπρόθεσμη έρευνα της CATL θα επικεντρωθεί σε μια τεχνολογία που μοιάζει βγαλμένη από το μέλλον. Τις μπαταρίες λιθίου-αέρα (Lithium-Air). Το φιλόδοξο αυτό εγχείρημα έχει έναν και μοναδικό στόχο: την επίτευξη ενεργειακής πυκνότητας συγκρίσιμης με αυτή της βενζίνης, ένα ορόσημο που θα μπορούσε να επαναπροσδιορίσει τις δυνατότητες της ηλεκτροκίνησης.

Τι είναι η μπαταρία που "αναπνέει";
Σε αντίθεση με τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες βασίζονται σε βαριά μέταλλα όπως το νικέλιο, το κοβάλτιο και το μαγγάνιο για να φιλοξενήσουν τα ιόντα λιθίου, οι μπαταρίες λιθίου-αέρα υιοθετούν μια εντελώς διαφορετική φιλοσοφία . Αντί για ένα συμπαγές υλικό καθόδου, χρησιμοποιούν ως αντιδραστήριο το οξυγόνο που αναρροφάται από τον ατμοσφαιρικό αέρα.
Αυτή η ανοιχτή αρχιτεκτονική εξαλείφει το μεγαλύτερο μέρος του «νεκρού» βάρους που κουβαλούν οι σημερινές μπαταρίες, επιτρέποντας μια δραματική αύξηση της ενεργειακής απόδοσης . Για τον λόγο αυτό, οι ερευνητές τις αποκαλούν συχνά «αναπνέουσες μπαταρίες» .

Ενεργειακή πυκνότητα ισοδύναμη με τη βενζίνη
Ο αριθμός που κάνει εντύπωση είναι το θεωρητικό όριο ενεργειακής πυκνότητας των 12.000 Wh/kg. Δηλαδή σχεδόν όσο και η συμβατική βενζίνη (η οποία έχει περίπου 13.000 Wh/kg).
Για να γίνει αυτό κατανοητό, αρκεί να σκεφτούμε ότι οι καλύτερες μπαταρίες ιόντων λιθίου που κυκλοφορούν σήμερα προσφέρουν περίπου 250-270 Wh/kg, ενώ ακόμα και οι πολυαναμενόμενες μπαταρίες στερεάς κατάστασης (solid-state) στοχεύουν σε μόλις 500 Wh/kg .

Η επιτυχής εμπορική αξιοποίηση αυτής της τεχνολογίας θα εξαφάνιζε το «άγχος αυτονομίας» που ταλανίζει τους οδηγούς ηλεκτρικών οχημάτων. Η CATL υποστηρίζει ότι μια μπαταρία λιθίου-αέρα θα μπορούσε να επιτρέψει σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο να διανύσει πάνω από 1.600 χιλιόμετρα με μία μόνο φόρτιση . Αυτό σηματοδοτεί ένα άλμα που θα μπορούσε να καταστήσει τα ηλεκτρικά οχήματα κυρίαρχα έναντι των συμβατικών κινητήρων εσωτερικής καύσης .

Ωστόσο, η τεχνολογία αυτή δεν είναι ακόμη έτοιμη για μαζική παραγωγή.
Παρουσιάζει ευαισθησία στην υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας, που οδηγούν σε ταχεία υποβάθμιση της μπαταρίας.
Επίσης έχει χαμηλή διάρκεια ζωής σε κύκλους φόρτισης/εκφόρτισης .

H επιστημονική κοινότητα όμως σημειώνει πρόοδο. Ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ιλινόις και το Εθνικό Εργαστήριο Argonne πέτυχαν πρόσφατα ένα σημαντικό ορόσημο, αναπτύσσοντας ένα πρωτότυπο που ξεπέρασε τα 1.200 Wh/kg και απέδωσε πάνω από 1.000 κύκλους φόρτισης σε θερμοκρασία δωματίου .
Αυτές οι εξελίξεις ανοίγουν τον δρόμο για τη μετάβαση από το εργαστήριο στην πράξη, με την CATL να επενδύει πλέον στη λύση των εμποδίων .

Αν και η εμπορική κυκλοφορία μιας μπαταρίας λιθίου-αέρα τοποθετείται χρονικά μετά το 2030 , η στρατηγική επιλογή της CATL υπογραμμίζει την πρόθεσή της να κυριαρχήσει στην επόμενη γενιά τεχνολογίας αποθήκευσης ενέργειας, ενώ παράλληλα εμπορευματοποιεί άλλες, πιο ώριμες τεχνολογίες όπως οι μπαταρίες νατρίου-ιόντων.

MacPap

[Johnny]

Πολύ ενδιαφέρον και δείχνει πόσο μειονεκτικά είναι τα τωρινά ηλεκτρικά με μικρή χωρητικότητα στις μπαταρίες.