Две взаимосвързани неща спират напредъка на електрическите автомобили: това са цената на литиево-йонните батерии и сравнително кратката продължителност на живота им. Но сега един американски стартъп е готов да реши наведнъж и двата проблема, а технологията му изглежда толкова обещаващо, че привлече подкрепата на BASF и на Калифорнийската енергийна комисия.
Вторият, и свързан с това проблем, е продължителността на живота й. Eдна типична литиево-йонна батерия в наши дни издържа едва 500-600 пълни цикъла зареждане-разреждане-зареждане (от 100% до 0% до 100%). Това е съвсем приемливо за компании като Apple и Samsung, които биха се радвали да си купувате ново устройство от тях на всеки две-три години. Но очевидно не е приемливо за електромобилите, при които една смяна на батерията струва няколко хиляди долара. Затова производителите просто ограничават цикъла: те не позволяват да ползвате пълния капацитет на батерията, така че зареждането ви обикновено е до 85 или 90 на сто, не повече, и освен това правят всичко възможно да избегнат пълното й разреждане. Това удължава живота й до няколко хиляди цикъла. Но пак не е достатъчно да направи електромобила безгрижен, печеливш и продаваем на вторичния пазар.
Надеждите на производителите бяха с масовизацията на батериите да падне драстично и цената им. Но по-голямото търсене увеличи цените на някои суровини, и до голяма степен компенсира този ефект. Графиката е по данни на Bloomberg NEF
Какъв е най-честият проблем при литиево-йонните батерии? При химичната реакция в тях литиевите йони пътуват постоянно от катода към анода. Но в хода на реакцията катодът и анодът постепенно "обрастват" със слой от литиеви съединения, които не само пречат на пътя на йоните, но и постепенно изчерпват лития от електролита и така капацитетът на батерията намалява. Това обрастване се нарича Solid-Electrolyte Interphase, или SEI.
Тук на сцената излиза калифорнийският стартъп Coreshell Technologies. Неговите трима основатели са измислили начин да покрият електродите с много специален нанослой, който ги предпазва от "обрастване", а в същото време безпрепятствено пропуска литиевите йони. Това увеличава енергийната плътност на батерията, удължава чувствително живота й и, не на последно място, намалява нуждата от литий за производството й.
За момента пред масовото й въвеждане стои само една пречка: от Coreshell трябва да измислят как да нанасят своето нанопокрие в хода на съществуващия процес за производство на електроди. Той до голяма степен наподобява ролките на печатарска преса. За момента от стартъпа не са успели да се нагодят към този процес и трябва да полагат покритието отделно, при по-високи разходи. Но очевидно задачата не е неразрешима, защото Coreshell за последния месец си осигури над 4 милиона долара допълнително финансиране от компании като Entrada Ventures, Baruch Future Ventures, UC Berkeley's Skydeck и Калифорнийската комисия по енергията.
Как работят литиево-йонните батерии и суперкондензаторите (ГАЛЕРИЯ):