Ďalší pokrok v skracovaní nabíjacích časov elektromobilov

Južná Kórea vyvinula nové batérie, ktoré možno nabiť za niekoľko desiatok sekúnd

Výskumný tím juhokórejského inštitútu KAIST vyvinul hybridnú lítiovú batériu, ktorú je možné nabiť do 100 sekúnd. Ide tak o ďalší pokrok na poli elektromobility, ktorý pomáha riešiť jeden z hlavných dôvodov, prečo sa vodiči stavajú k elektromobilom zdržanlivo. Obavu zo zdĺhavého nabíjania.

Kórejskému tímu sa podarilo okrem rýchlosti nabíjania podstatne zlepšiť energetickú hustotu a výkon batérií. Batéria má aj široký rozsah napájacieho napätia. Aj napriek dosiahnutému úspechu výskumný tím ďalej pracuje na zlepšovaní charakteristiky a kapacity ukladania iónov katódy a anódy, aby sa dosiahol ešte vyšší energetický výkon.

Očakáva sa, že hybridné lítium-iónové batérie novej generácie nahradia súčasné lítium-iónové batérie určené na použitie vo vozidlách, ktoré napriek vysokej hustote energie majú viaceré nevýhody: veľký objem, či dlhý čas nabíjania. Hybridné lítium-iónové batérie kombinujú dva materiály. Tím kórejského inštitútu stavil na grafén, čo je uhlík s vodivými vlastnosťami, skryštalizovaný do mriežky.

V bežných batériách sa nabíjanie a vybíjanie deje, zjednodušene povedané, pohybom iónov lítia, medzi anódou a katódou (kladnou a zápornou elektródou), ióny a elektróny na strane anódy (keď je batéria nabitá) uchováva ako médium najčastejšie uhlíkový materiál. Vedci z inštitútu KAIST použili spomínaný  grafén, ale zároveň potrebovali navýšiť kapacitu anódy aj katódy, a tak vyvinuli vysokokapacitný materiál založený na nanotechnológii poréznej vodivej uhlíkovej štruktúry. Batéria tak ponúka veľkú akumulačnú kapacitu a rýchle iónové nabíjanie.

Elektromobily idú dopredu, nabíjanie je čoraz rýchlejšie

Donedávna napredoval vývoj v elektromobilite rýchlejšie, ako sa darilo búrať predsudky o nej. V súčasnosti to už nie je celkom pravda a prijatie verejnosťou aj informovanosť (v závislosti od konkrétnej krajiny) sa z roka na rok zvyšuje, spolu so zvyšovaním dojazdu, dostupnosti infraštruktúry nabíjacích staníc a skracovaním času nabíjania. Hlavne v oblasti rýchlo nabíjateľných batérií bolo urobených niekoľko prelomových objavov.

Na vývoji nového typu grafénovej batérie s dlhou životnosťou pracuje aj estónsky dodávateľ pre automobilky Skeleton Technologies spolu s Technologickým inštitútom v Karlsruhe. Táto batéria by sa mala nabiť dokonca za 15 sekúnd (neudávajú však kapacitu a dojazd). Sľubnejšie zatiaľ vyzerá iný typ – a to batéria s pevnou katódou, na ktorej pracuje Toyota. Táto batéria je tiež typovo lítium-iónová, avšak oproti bežným by mala mať dvojnásobnú kapacitu, podstatne kratší čas nabíjania, väčší dojazd a naviac je vďaka svojej vysokej kapacite rozmerovo menšia, spotrebuje sa na ňu menej lítia a iných kovov a mala by aj výrazne znížiť náklady na výrobu pohonu elektromobilov. Toyota predpokladá, že bude dostupná do niekoľkých rokov.

Nie je to však len o batériách. Treba brať do úvahy, že odvážne vyhlásenia výrobcov často udávajú čas nabitia v ideálnych podmienkach. A aby sa super rýchle nabíjacie časy dali realizovať v praxi, bude potrebný aj primeraný výkon nabíjacích staníc. Už dnes však nie je nutné rátať iba s pomalým nabíjaním rádovo v hodinách, alebo cez noc. Súčasné rýchlo nabíjacie stanice dokážu nabiť elektromobil za 20 minút, prevádzkovateľ nabíjacích staníc GreenWay udáva, že „ak motorista nabíja ultrarýchlou nabíjačkou s výkonom až 150 KWh, nabitie na 100 km trvá menej ako 5 minút.“

Vývoj teda smeruje k tomu, aby sa elektromobil nenabíjal dlhšie, ako sa bežne tankuje automobil so spaľovacím motorom, a aby to tak nebol jeden z demotivačných faktorov, ktoré hrajú proti elektrickým vozidlám.

Zdroje:

https://news.kaist.ac.kr/newsen/, greenway.sk