Revoluție în industria acumulatorilor. Bateria litiu-sulf ar putea tripla autonomia mașinilor electrice

Bateriile cu litiu-sulf ar putea tripla autonomia mașinilor electrice. Start-up-ul german Theion vrea să ofere în curând o baterie în stare solidă care depășește în mod clar duratade viață a bateriilor litiu-ion.  Dacă dezvoltarea va aduce ceea ce promite, acumulatorul de la Theion ar putea aduce și mașinile electrice la o distanță izbitoare de motoarele cu ardere în termeni de preț.

Chiar dacă mașinile electrice au câștigat mult teren în fața celor pe „benzină” în ultimii ani, mai sunt două aspecte cheie – în afară de preț – în care de obicei rămân în urmănt: intervalul și timpul de încărcare. Cel puțin pe hârtie, tot mai multe mașini electrice pot parcurge aproximativ 500 de kilometri cu o baterie complet încărcată, ceea ce este de obicei suficient pentru utilizarea de zi cu zi. Dar când vine vorba de călătorii pe distanțe lungi, vehiculele care se bazează pe combustibili fosili în  continuă să câștige detrimentul climei.

Start-up-ul german Theion promite o soluție la acest deficit, după cum a raportat Forbes la începutul lunii aprilie. Cu toate acestea, utilizarea sulfului nu ar trebui să rezolve doar problema intervalului.

Sulf în locul “mineralelor problematice”

Timp de aproape un deceniu, cercetările au fost dedicate unei baterii în stare solidă care promite să tripleze autonomia datorită sulfului. Se spune că mineralul oferă o densitate de energie similară cu cea oferită de catozii anteriori „NMC 811”. Acestea poartă acest nume deoarece sunt compuse din 80% nichel și 10% mangan și cobalt. Spre deosebire de aceste materiale, sulful nu este doar mai comun – atât în ​​formă pură, cât și ca parte a mineralelor – ci și mai ușor de extras. Acest lucru scoate din ecuație nichelul și cobaltul în special, a căror extracție este uneori asociată cu condiții de muncă periculoase, munca copiilor și alte forme de exploatare.

Tehnologia bateriei de la Theion ar trebui să se descurce și fără cupru și aluminiu.

„Tot ce folosim în celulele noastre este o folie metalică de litiu, sulf și carbon”, spune CEO-ul Ulrich Ehmes pentru Der Standard.

Pentru a fi utilizat, sulful trebuie mai întâi să fie cristalizat. Potrivit companiei, însă, energia necesară pentru această procedură este limitată, deoarece o temperatură de 112 grade Celsius este suficientă.

Obiective îndrăznețe

„Bateria cu sulf” nu numai că ar trebui să crească semnificativ densitatea de energie în raport cu greutatea, ci și în raport cu consumul de spațiu. Ambii sunt factori limitanți pentru creșterea ulterioară a distanței în mașinile electrice. Cu o baterie mai mare, se poate crea mai multă capacitate, dar aceasta este afectată de greutatea mai mare, deoarece este necesară mai multă energie pentru a deplasa vehiculul. În același timp, spațiul pentru baterie nu poate fi mărit la nesfârșit.

Potrivit lui Theion, densitățile de energie de 500 Wh/kg sau 800 Wh/l pot fi deja atinse cu acumulatorul pe litiu-sulf. Până în 2024, acesta va fi crescut la 1.000 Wh/kg sau 1.200 Wh/l. Cu o autonomie de trei ori mai mare decât cele aflate acum în fabricație, o astfel de baterie ar fi cu un sfert mai ușoară și ar ocupa doar o treime din spațiu decât cea din versiunea cu rază lungă de acțiune a actualului Tesla 3.

În plus, bateria cu sulf cu 2.000 de cicluri de încărcare ar trebui să aibă, de asemenea, o durată de viață mai lungă în comparație cu celulele pe bază de litiu-ion, pentru care sunt date de obicei valori de la 1.000 până la 1.500 de cicluri de încărcare.

Pentru 2025, compania plănuiește a patra generație a tehnologiei sale, cu care densitatea de energie ar trebui să scadă la 900 Wh/kg în greutate, dar să crească la 1.500 Wh/l în ceea ce privește volumul. Aceasta este o afirmație îndrăzneață care, desigur, ar trebui tratată cu prudență.

De asemenea, grupul de autovehicule electrice Tesla cercetează bateriile litiu-ion cu electrozi uscați. Graficele publicate de Electrek în 2020 de specialistul în baterii Maxwell, care a fost achiziționat în acest scop, prevăd că pragul de 500 Wh/kg va fi atins în aproximativ cinci ani.

Călătorii în spațiu, smartphone-uri, mașini

Pe lângă avantajele de capacitate, bateriile cu sulf ar trebui să fie și mai ieftine, deoarece consumul de energie necesar este mai mic, dar și materialele costă mai puțin. Ținta este un preț de 30 de euro pe kilowatt oră, care ar trebui să corespundă unei treimi din costurile actuale.

Deoarece bateria este unul dintre cele mai mari costuri pentru vehiculele electrice, acestea ar putea fi, de asemenea, la distanță izbitoare de motoarele cu ardere în termeni de preț. Cu toate acestea, veștile pentru omul de rând dornic să conducă un automobil “verde” nu sunt atât de optimiste. Asta pentru că producătorii de automobile nu vor fi primii clienți ai Theion.

„În prezent suntem în discuții cu industria spațială”, spune compania.

Următorul pas este dezvoltarea bateriilor pentru taxiurile aeriene, urmate de dispozitive mobile precum laptopuri, smartphone-uri și dispozitive portabile.

Cu toate acestea, mașinile electrice sunt pe foaia de parcurs, iar producția este proiectată în așa fel încât să poată fi extinsă pentru a răspunde nevoilor industriei vehiculelor.