Proboj sa silikonskom anodom mogao bi promijeniti 'pravila igre' za baterije električnih automobila

Razvoj baterija za električne automobile posljednjih se godina uglavnom kretao sitnim koracima, uz postupna poboljšanja dosega, trajnosti i brzine punjenja. No povremeno se pojavi tehnologija koja obećava pravi skok, a upravo takav trenutak mogao bi se dogoditi s uvođenjem silikonskih anoda. Američke tvrtke Group14 Technologies i Sionic Energy tvrde da su riješile jedan od najvećih problema litij-ionskih baterija i time otvorile put znatno većem dosegu i kraćem punjenju.

Da pojednostavimo, anoda je dio baterije koji pohranjuje elektrone tijekom punjenja i iz njih crpi energiju tijekom vožnje. Dosad je u toj ulozi gotovo isključivo korišten grafit, stabilan i pouzdan, ali skup, težak i ekološki problematičan za proizvodnju. Uz to, preko 90 posto svjetske prerade grafita koncentrirano je u Kini, što dodatno naglašava ovisnost ostatka svijeta o jednoj opskrbnoj točki.

Silikon se već dugo spominje kao idealna zamjena jer može pohraniti znatno više energije u istom volumenu. Problem je bio u tome što se silikonske anode tijekom rada šire i degradiraju, što skraćuje vijek trajanja baterije. Group14 i Sionic sada tvrde da su to riješili kombinacijom posebnog veziva i arhitekture anode, uz stabilan rad i pri visokim temperaturama.

Testiranja su pokazala stabilne performanse u ćelijama do 20 Ah, pri temperaturama od 45 i 60 stupnjeva Celzija, što je ključno za automobilsku primjenu. Tvrtke navode da je moguće postići gustoću energije do 400 Wh/kg, znatno više od današnjih uobičajenih 200 do 300 Wh/kg. U praksi to znači ili osjetno veći doseg uz istu masu baterije ili lakše i manje baterijske pakete bez žrtvovanja autonomije.

Posebno zanimljiva je tvrdnja da su ove anode "plug-and-play" rješenje, odnosno da se mogu uklopiti u postojeće proizvodne linije bez velikih ulaganja i promjena procesa. To bi moglo ubrzati njihovo uvođenje i smanjiti cijenu, što je ključno za širu primjenu u masovnim modelima.

Silikonske anode već se koriste u vrhunskim pametnim telefonima, gdje donose veću autonomiju bez povećanja dimenzija uređaja. U automobilskom svijetu zasad su ograničene na vrlo skupe i specijalizirane projekte, poput električnih hiperautomobila, no proizvođači poput General Motorsa otvoreno govore o njihovu potencijalu za smanjenje mase, cijene i vremena punjenja budućih električnih vozila.