Stellantis z bateriami Li-S do 2030 r.

dodano: 2024-12-08 18:05
autor: Jan Borejko | źródło: Stellantis/Zeta Energy Corp.

Stellantis Zeta Energy Corp akumulatory Li s fot Zeta Energy 360px

Stellantis i Zeta Energy Corp połączyły siły w celu opracowania akumulatora litowo-siarkowego do pojazdów elektrycznych nowej generacji, który będzie charakteryzować się większym zasięgiem, mocą, ładowaniem szybszym o 50% i będzie kosztował o ponad połowę mniej. Stellantis zastosuje baterie Li-S w swoich autach do 2030 r.

Zeta Energy/Stellantis

Stellantis Zeta Energy Corp akumulatory Li_s fot Zeta Energy 760px

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Baterie litowo-siarkowe Stellantis do elektryków: tańsze, lżejsze, o większym zasięgu

Akumulatory litowo-jonowe napędzają rewolucję pojazdów elektrycznych (EV) od 2008 roku, kiedy Tesla wprowadziła na rynek Roadstera, zasilanego bateriami litowo-jonowymi o mocy53 kWh dając zasięg około 394 km.

Baterie litowo-siarkowe (Li-S) zostały opracowane w latach 60. XX wieku

Niestety ich praktyczne zastosowania było ograniczone ze względu na problemy takie jak słaby cykl życia i szybką utratę pojemności z powodu czegoś, co nazywa się „efektem wahadłowym polisulfidów”, znanym w przypadku baterii Li-S. Podczas rozładowywania baterii siarka po stronie katody reaguje z litem, tworząc polisulfidy litu, które dyfundują przez elektrolit do anody, pozostawiając osady. Podczas ładowania niektóre polisulfidy migrowałyby z powrotem do katody, ale nie wszystkie, co bardzo szybko degradowało baterię.

Zeta Energy z siedzibą w Teksasie w USA, we współpracy ze światowym gigantem motoryzacyjnym Stellantis, znalazła na to rozwiązane.

Ostatnie osiągnięcia w dziedzinie technologii materiałowej oraz rozwój barier i powłok zatrzymują te polisulfidy, uniemożliwiając ich „przemieszczanie się” między elektrodami, co skutecznie zapobiega uciążliwemu efektowi przedwczesnej śmierci.

Współpraca Stellantis - Zeta może oznaczać skok w technologii akumulatorów pojazdów elektrycznych:

Materiał Li-S jest znacznie lżejszy od Li-Ion.
Bateria Li-ion zazwyczaj mieści w sobie od 150 do 250 Wh/kg energii, a Li-S może osiągnąć do 400-600 Wh/kg - to dużo więcej energii
Li-S może zapewnić taką samą moc przy mniejszej obudowie, co oznacza większy zasięg
Baterie Li-S będą ważyć o 30 - 50% mniej - im lżejsze, tym lepiej
Baterie Li-S pozwalają na lepszą obsługę i wydajność

Stellantis i Zeta Energy twierdzą, że prędkość szybkiego ładowania jest nawet o 50% lepsza niż w przypadku tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych. Li-S ma prostszą chemię i nie polega na powolnej dyfuzji jonów litu do materiałów stałych (takich jak grafit w litowo-jonowym). Zamiast tego reakcje zachodzą bezpośrednio między litem a siarką, co jest szybsze i bardziej bezpośrednie. Działają również przy niższym napięciu, więc nie mają tak dużego oporu podczas ładowania, co sprawia, że szybciej pochłaniają energię.

Akumulatory Li-S będą o połowę tańsze za kilowatogodzinę niż akumulatory Li-Ion.

Siarka jest dostępna w dużych ilościach, a baterie Li-S firmy Zeta wykorzystują materiały odpadowe, takie jak metan i nieoczyszczona siarka z różnych gałęzi przemysłu. Pozbywają się również drogich, trudno dostępnych materiałów, takich jak kobalt, grafit, mangan lub nikiel; z których wytwarzane są również baterie Li-Ion. Podejście firmy Zeta może wykorzystywać materiały pozyskiwane lokalnie i wykorzystywać istniejące fabryki do montażu baterii, co pozwala ograniczyć emisję dwutlenku węgla w porównaniu z istniejącą technologią baterii.

Baterie Li-S są bezpieczniejsze niż baterie litowo-jonowe

Wszyscy myślą o „siarce” w nazwie, że to coś groźnego, coś co można znaleźć w prochu strzelniczym, zapałkach czy fajerwerkach. Trzeba pamiętać, że siarka w bateriach Li-S jest w stanie stałym. Akumulatory Li-S nie mają łatwopalnych elektrolitów, takich jak te, które można znaleźć w typowych akumulatorach litowo-jonowych. Często to elektrolit powoduje pożary baterii litowo-jonowych w autach, powerbankach, smartfonach czy laptopach. Nie są one jednak pozbawione wad, ponieważ użycie anody litowo-metalowej może stwarzać ryzyko, takie jak tworzenie się dendrytów, co może prowadzić do zwarć.

Akumulator litowo-jonowy „wybucha” lub eksploduje.

Przebicia lub niekontrolowane przegrzanie (zwykle spowodowane przeładowaniem) prowadzą do reakcji łańcuchowych, które wytwarzają dużo ciepła w akumulatorach litowo-jonowych. Akumulatory Li-S są mniej podatne na to, ponieważ reakcje chemiczne siarki są mniej egzotermiczne. A bez składników takich jak kobalt i nikiel, które podsycają ogień, baterie Li-S są uważane za bezpieczniejsze niż akumulatory Li-Ion.

Mając na uwadze fakt, że firma Stellantis zamierza wprowadzić na rynek pojazdy elektryczne napędzane bateriami Li-S do 2030 r., ta współpraca może zmienić nasze podejście do transportu opartego o pojazdy elektryczne.

Plan Dare Forward 2030 firmy Stellantis

Opracowywanie wydajnych i niedrogich pojazdów elektrycznych jest kluczowym filarem strategicznego planu Dare Forward 2030 firmy Stellantis, który obejmuje oferowanie ponad 75 modeli pojazdów elektrycznych zasilanych akumulatorem Li-S. Firma Stellantis stosuje podejście dual-chemistry, aby obsługiwać wszystkich klientów, i bada innowacyjne technologie ogniw i pakietów akumulatorowych.

Źródło: stellantis.com prnewswire.com newatlas.com

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.

samochód elektryczny