Solid-state baterie s hustotou 465 Wh/kg: Evropský startup míří do letectví a obrany

Evropský bateriový startup SOLiTHOR představil svůj první demonstrační 10 Ah solid-state lithium-iontový bateriový článek, čímž výrazně posunul fyzickou velikost své technologie.

Evropský bateriový startup SOLiTHOR představil svůj první demonstrační 10 Ah solid-state lithium-iontový bateriový článek, čímž výrazně posunul fyzickou velikost své technologie. Cílem společnosti je ukázat, že jejich laboratorní chemie může přejít do komerční výroby pro odvětví vyžadující specializované zdroje energie.

Spolu s výrobou většího článku společnost oznámila energetickou hustotu na úrovni článků 465 Wh/kg a 1400 Wh/L v pouzdrovém provedení. Těchto hodnot inženýři dosáhli zavedením vysokozátěžové katody s plošnou kapacitou 8mAh/cm2 do patentovaného pevného kompozitního elektrolytu společnosti. Na rozdíl od tradičních lithium-iontových systémů nebo některých semi-solid provedení, tato chemie využívá sol-gel proces, který funguje bez nutnosti vstřikování tekutého elektrolytu během montáže.

Laboratorní hodnocení ukázala specifické výkonnostní charakteristiky v různých provozních prostředích. Při testování vícevrstvých pouzdrových článků při teplotě 25 °C články udržely nepřetržité vybíjecí proudy dosahující 5C bez výrazného poklesu kapacity. Stejné jednotky tolerovaly krátké 30sekundové výkonové pulzy až do 10C při 50% stavu nabití. Toto specifické chování při vybíjení energie je relevantní pro stroje, které vyžadují krátké, intenzivní energetické výstupy, jako jsou bezpilotní letouny během vzletu a sestupu.

Testy dlouhodobé stability byly provedeny na menších 1 Ah vícevrstvých pouzdrových článcích. Tyto jednotky dokončily více než 500 úplných vybíjecích cyklů při zachování více než 80 % své původní skladovací kapacity, což poskytuje počáteční měřítko pro provozní životnost chemie. Během standardizovaných bezpečnostních protokolů byly plně nabité vícevrstvé články podrobeny záměrnému přebíjení a přímému průrazu hřebíkem. Společnost zdůraznila, že technologie SOLiTHOR úspěšně prošla testy přebíjení a průrazu hřebíkem na 100% nabitém vícevrstvém pouzdrovém článku bez kouře, úniku, tepelného úniku nebo požáru.

Výrobní rámec pro novou chemii se opírá o systémy pro zpracování role-to-role, které jsou již v bateriovém sektoru běžné. Úplným odstraněním fáze plnění kapalinou a urychlením následných protokolů chemické formace a stárnutí se zkracuje doba výroby těchto kroků o dvě třetiny. Vzhledem k tomu, že tyto specifické fáze obvykle představují čtvrtinu celkových výrobních nákladů na článek, jejich snížení mění celkovou ekonomiku zpracování. Stávající zařízení na výrobu Li-ion baterií mohou být modernizována pro výrobu solid-state baterií bez nového vybavení, s omezenými náklady na přechod a sníženými provozními náklady. Společnost se zaměřuje na počáteční aplikace pro své bateriové články v leteckém, námořním, dopravním a obranném sektoru.