Carbon-ion batérie prinášajú ultra-rýchle nabíjanie a nulovú degradáciu

1

Spoločnosť Zap&Go prichádza s novým spôsobom uskladňovania energie, ktorý kombinuje rýchle nabíjanie superkondenzátorov a uhlíkové nanotrubice. Keď k tomu ešte pridáme „vychytávky“ z University of Oxford, dostaneme batérie, ktoré majú revolučný potenciál v tomto rýchlo rastúcom odvetví.

Portál CleanTechnica mal možnosť vyspovedať Stephena Vollera, súčasného šéfa Zap&Go a zistiť, ako vidí postavenie ich novej batérie nielen v oblasti elektromobility, ale aj v širšom meradle, v rámci revolúcie čistých energií. 

Technické riešenie

Nová Carbon-Ion alebo C-Ion batéria je výsledkom dlhoročného výskumu na prestížnej University of Oxford, pričom ide už o jej tretiu generáciu. “Je to superkondenzátor, ktorý sa správa ako batéria,” hovorí Voller. “Konvenčný superkondenzátor je skvelý pre svoju schopnosť rýchleho nabíjania, ale neudrží v sebe energiu moc dlho.”

Kľúčový objav bol učinený, keď Zap&Go použilo technológiu uhlíkových nanotrubíc na to, aby skombinovali výhody rýchleho nabíjania superkondenzátorov a charakteristiky uskladňovania energie v klasickej batérii. Výsledkom je extrémne rýchlo sa nabíjajúca batéria, ktorá je zostrojená bez použitia akýchkoľvek vzácnych kovov alebo toxických materiálov, akým je napríklad kobalt, ktorý je súčasťou “koktejlov” väčšiny dnešných li-ion batérií.

V Carbon-Ion batérii od Zap&Go je podľa Vollera “základným materiálom uhlík, ktorý je ľahko dostupný v mnohých formách”. Nateraz používajú uhlík pochádzajúci zo škrupín kokosového orecha, ale samozrejme očakávajú, že s rastúcim dopytom sa jeho zdroj bude postupne meniť.

Konkurenčná výhoda

Okrem schopnosti ultra-rýchleho nabíjania môže Carbon-Ion batéria  vynikať na poli uskladňovania energie aj obdivuhodnou životnosťou. ”Vydrží dlho. Ponúkame 30 rokov užitočnej životnosti, resp. 30-ročnú záruku,” dodáva Voller. To je rozhodne zaujímavý parameter v porovnaní s dnešnými li-ion batériami a ich odhadovanou životnosťou na úrovni 10 až 15 rokov.

Aby toho nebolo málo, Voller prekvapuje ďalším vyhlásením, že u týchto batérií nedochádza k degradácii kapacity počas životnosti, aspoň nie k takému, ktoré by sa im podarilo zmerať. Možné to je vďaka technológii založenej na superkondenzátoroch a nie elektrochemických reakciách, ktoré zo svojej podstaty časom slabnú, a tak kapacita batérie postupne klesá. “V prípade Carbon-Ion článkov sa jedná o elektrostatické reakcie. Je to ako statická elektrina.” Takže ide o uskladnenie energie, ktoré časom nestráca kapacitu, no zároveň sa v momente nabíja a vybíja.

Na tieto tri hlavné atribúty vsádza Zap&Go. Ak sa spoločnosti podarí vyrábať batérie za konkurencieschopné náklady, môže zmeniť svet. Veď batérie, ktoré sa dokážu nabiť a vybiť oveľa rýchlejšie ako tie súčasné, svojimi schopnosťami zmetú chemické zmesi dnešných batérií zo stola. Zároveň pri životnosti 30 rokov (alebo viac) a nulovej degradácii sa môžu amortizovať počas oveľa dlhšieho obdobia, čo v konečnom dôsledku zníži celkové náklady na vlastníctvo a podstatne zlepší pohľad na návratnosť investície.

Elektrifikácia vozidiel

Dnes Zap&Go vyrába tretiu generáciu batérií, ktoré pracuje na úrovni 3,4 V. “Tieto články sú navrhnuté pre použitie priamo v energetickej sieti, nie v elektromobiloch,” upozorňuje Voller. Takže sa netreba predčasne tešiť na nasadenie v tejto oblasti vo veľmi blízkej dobe, aj keď v dlhodobejšom horizonte je v pláne ich využitie aj v rámci elektromobilov. Štvrtá generácia, pracujúca na úrovni 4 voltov, ktorú momentálne spoločnosť vyvíja, je  predzvesťou toho, čo príde. Súčasným tempom by sa pritom podľa slov Vollera mala dostať do vozidiel piata až šiesta generácia článkov, a to niekedy okolo roku 2025.

Pozitívnou správou je aj to, že nové články je možné vyrábať v rovnakých továrňach a na rovnakých výrobných linkách, v akých sa produkujú súčasné li-ion batérie. Znamená to, že výrobcovia batérií nemusia investovať veľké čiastky do prestavby súčasných kapacít a nákupu nových zariadení, čím riskujú podstatne menej pri prípadnom prechode na novú technológiu.

Využitie v nabíjacích staniciach

Momentálny dopyt po produktoch Zap&Go je najmä v oblasti nabíjacích staníc pre elektromobily. Ich inštalácia by mala zabezpečiť zmiernenie nárazových odberov elektriny v čase špičky, čím sa optimalizujú prevádzkové náklady staníc a odľahčí sieť. Veď možnosť uskladniť lacnú energiu v čase prebytku na trhu a následne je využiť v čase nedostatku, keď sú ceny elektriny maximálne, je zaručene vhodným receptom.

Spoločnosť Zap&Go rozbehla sériovú výrobu svojich článkov ešte len v posledných 12 mesiacoch a už vidí stabilný dopyt od miest, samospráv a štátov, v ktorých považujú mobilitu s nulovými emisiami za riešenie problémov so znečistením ovzdušia. “Navyše legislatívne zmeny prinášajú záujem o túto technológiu a nové príležitosti priamo pred dvere Zap&Go”, uzatvára Voller.

Zdroj: Cleantechnica, titulná fotografia: graphene-info/Youtube

SÚVISIACE ČLÁNKY:
Nová generácia batérií od Porsche už budúci rok. Prinesie vyšší dojazd
V Európe by mohla vyrásť najväčšia batériová továreň na svete
VW čelí vyhrážkam o zastavení dodávok batérií pre jeho elektromobily

Share.

O autorovi

Jeden komentár

  1. To sa človek fakt nestačí čudovať, akým smerom a ako neskutočne rýchlo ten vývoj napreduje.
    Ako zaujímavá perlička mi napadá výrok istého amerického úradníka, ktorý ešte v 19. storočí vyhlásil: „Patentový úrad treba zrušiť, lebo už bolo všetko vynájdené“…

Pridajte komentár

 Staňte sa fanúšikom

Odber noviniek (raz za týžden)

Odoslaním súhlasíte so spracovaním osobných údajov

 

Odoslané!