Παρότι οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θεωρούνται το μέλλον της ηλεκτροκίνησης, η CATL θεωρεί τις λιθίου-αέρα μακροπρόθεσμα καλύτερες.
Αν και οι μπαταρίες στερεού ηλεκτρολύτη θεωρούνται σήμερα η επόμενη μεγάλη εξέλιξη στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η μεγαλύτερη εταιρεία μπαταριών στον κόσμο εκτιμά ότι σε ακόμη μεγαλύτερο βάθος χρόνου οι μπαταρίες λιθίου-αέρα ενδέχεται να αποδειχθούν η πραγματική επανάσταση.
Πρόκειται για μία τεχνολογία που υπόσχεται ενεργειακή πυκνότητα πολλαπλάσια των σημερινών συσσωρευτών, ανοίγοντας τον δρόμο για ηλεκτρικά με αυτονομία που θα ξεπερνά κατά πολύ τα σημερινά δεδομένα.
Για να γίνει αντιληπτή η διαφορά, οι συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου αποθηκεύουν όλα τα απαραίτητα χημικά στοιχεία στο εσωτερικό τους.
Αντίθετα, στις μπαταρίες λιθίου-αέρα το αρνητικό ηλεκτρόδιο αποτελείται από μεταλλικό λίθιο, ενώ το θετικό ηλεκτρόδιο αξιοποιεί το οξυγόνο της ατμόσφαιρας για την πραγματοποίηση των ηλεκτροχημικών αντιδράσεων.
Η συγκεκριμένη αρχιτεκτονική μειώνει σημαντικά το βάρος και την πολυπλοκότητα του συστήματος, επιτρέποντας θεωρητικά πολύ υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα. Με απλά λόγια, περισσότερη ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί σε ένα μικρότερο και ελαφρύτερο πακέτο στοιχείων, κάτι που μεταφράζεται σε σαφώς μεγαλύτερη αυτονομία για τα ηλεκτρικά οχήματα.
Ωστόσο, η τεχνολογία απέχει ακόμη από την εμπορική αξιοποίηση. Οι μπαταρίες λιθίου-αέρα παρουσιάζουν σημαντικές προκλήσεις, καθώς είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στην υγρασία και στο διοξείδιο του άνθρακα.
Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ταχύτερη γήρανση των στοιχείων και μικρότερη διάρκεια ζωής. Παράλληλα, οι διαδικασίες φόρτισης και εκφόρτισης παραμένουν σύνθετες, ενώ η σταθερότητα των καταλυτών εξακολουθεί να αποτελεί κρίσιμο τεχνικό εμπόδιο.
Παρά τα προβλήματα αυτά, ο επικεφαλής επιστήμονας της CATL, Γου Κάι, αποκάλυψε ότι η εταιρεία θεωρεί τις μπαταρίες λιθίου-αέρα ως τη μακροπρόθεσμη κατεύθυνση της τεχνολογίας αποθήκευσης ενέργειας.
Σύμφωνα με τον ίδιο, οι δυνατότητές τους ξεπερνούν ακόμη και εκείνες των πολυσυζητημένων μπαταριών στερεού ηλεκτρολύτη.
Οι τελευταίες αναμένεται να προσφέρουν ενεργειακή πυκνότητα άνω των 500 Wh/kg, σχεδόν διπλάσια από τα σημερινά επίπεδα των περίπου 250 Wh/kg, επιτρέποντας αυτονομίες που θα υπερβαίνουν τα 1.000 χιλιόμετρα. Οι μπαταρίες λιθίου-αέρα, όμως, υπόσχονται ακόμη υψηλότερες επιδόσεις.
Έως τώρα, πειραματικά πρωτότυπα έχουν καταφέρει να αντέξουν περισσότερους από 700 κύκλους φόρτισης σε συνθήκες που προσομοιάζουν τον ατμοσφαιρικό αέρα, ενώ άλλη έρευνα πέτυχε ενεργειακή πυκνότητα 1.200 Wh/kg και διάρκεια ζωής περίπου 1.000 κύκλων σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Σε πρακτικό επίπεδο, τέτοιες επιδόσεις θα μπορούσαν να επιτρέψουν σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο να διανύει πάνω από 1.600 χιλιόμετρα με μία μόνο φόρτιση, απόσταση που μέχρι σήμερα φαντάζει αδιανόητη.
Οι θεωρητικές δυνατότητες της τεχνολογίας είναι ακόμη πιο εντυπωσιακές. Ορισμένες μελέτες αναφέρουν ότι η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών λιθίου-αέρα μπορεί να φτάσει θεωρητικά έως και τις 12.000 Wh/kg, προσεγγίζοντας τα επίπεδα της βενζίνης, η οποία διαθέτει ενεργειακή πυκνότητα περίπου 13.000 Wh/kg.
Βέβαια, οι συγκεκριμένοι αριθμοί αφορούν ιδανικές εργαστηριακές συνθήκες και δεν αντικατοπτρίζουν τις πραγματικές επιδόσεις ενός πλήρους ηλεκτρικού συστήματος.
Ακόμη κι έτσι, η προοπτική είναι αρκετή ώστε να διατηρεί αμείωτο το ενδιαφέρον της βιομηχανίας. Οι περισσότεροι ειδικοί συμφωνούν ότι απαιτείται σημαντική πρόοδος προτού οι μπαταρίες λιθίου-αέρα περάσουν στη μαζική παραγωγή, με τα πιο αισιόδοξα σενάρια να τοποθετούν την εμπορική τους εφαρμογή κάποια στιγμή μετά το 2030.
ΕΙΔΗΣΕΙΣ ΣΗΜΕΡΑ
Επίσημο: Το Nuvolari είναι το νέο supercar της Audi με τεχνολογία Formula 1
Έρχεται Tesla Model 3 Plaid με τρεις ηλεκτροκινητήρες;
Η BYD θέλει να εξαγοράσει τη Maserati. Οι λόγοι που αυτό δεν θα γίνει