Oamenii de ştiinţă de la universitatea Cornell anunţă că au creat o baterie ce poate fi încărcată în 5 minute, potrivită maşinilor electrice

Un anunţ neaşteptat şi interesant a venit de la o echipă de cercetători de la Universitatea de Inginerie Cornell din SUA, condusă de Lynden Archer. Aceştia au anunţat că au creat o nouă baterie pentru maşini electrice ce poate fi încărcată în doar 5 minute, iar odată ce timpul de încărcare e atât de scurt, încât devine egal cu timpul necesar realimentării cu benzină, bateriile pot fi mai mici, iar maşinile electrice pot deveni mai uşoare.

Practic, noua baterie ar trebuie să elimine problemele anterioare ale maşinilor electrice, prin care se dorea o autonomie cât mai mare prin montarea unei baterii mai mare şi mai grele, iar timpul de încărcare e adeseori de 30-50 minute în cazurile mai bune. Dacă bateria poate fi încărcată în doar 5 minune, autonomia maşinii poate fi de 300-500 km, mai mult de atât nemaiavând niciun sens la un timp de încărcare atât de mic, pentru că oricum la această distanţă vei dori să opreşti măcar pentru o scurtă pauză.

Ei bine, toate astea sună frumos în declaraţii, dar avem nevoie şi de ceva mai multă substanţă de compoziţie a bateriilor şi de parametri inginereşti, or, în ultimele luni deja au apărut câteva tipuri noi de baterii, care pretind timpi de încărcare de 5-10 minute. Bateria cu stare solidă StoreDot, de exemplu, promite o încărcare în 5-10 minute. Până şi chinezii de la Nio promit o încărcare de 5-10 minute pentru bateria noului lor model ET9. Ba mai mult ca atât, acum câteva săptămâni şi un grup de cercetători de la Harvard a anunţa o baterie cu stare solidă ce rezistă 2 milioane kilometri şi poate fi încărcată în 10 minute. Cu ce e diferită, deci, noua baterie de la Cornell?

Ei bine, bateria lor e tot una cu litiu-ion, dar are o structură uşor diferită a anozilor şi electrozilor. Cercetătorii au analizat efectul de depuneri de dendrite prin legităţi matematice pe baza numerelor Damkohler şi au dedus ce material ar putea folosi, care să minimizeze depunerile datorită proprietăţilor fizice.

Au ajuns la folosirea indiului — cel mai moale metal, cu numărul atomic 49. Acest metal, pus în compoziţie bateriei celor de la Cornell, a permis evitarea totală a efectul de depuneri şi degradare, chiar şi cu puteri mari de descărcare şi încărcare, iar bateria a devenit efectiv una cu stare solidă şi anod metalic. Aceste puteri uriaşe de încărcare au şi făcut posibilă încărcarea ultra-rapidă a bateriei, iar cooptată cu dimensiunea relativ mică şi capacitatea redusă, bateria la dimensiunea potrivită unei maşini electrice poate fi încărcată în doar 5 minute, asigurând circa 300-500 km autonomie. Dacă prezumăm că e vorba şi de greutate redusă a maşinii la mijloc, putem estima că o asemenea maşină ar consuma circa 12 kWh/100 km, iar 300-500 km autonomie ar însemna circa 40-60 kWh puşi în baterie timp de 5 minute. Asta ar însemna o putere de încărcare de circa 800 kW şi mai mult, deci peste ceea ce promit în prezent alte baterii.

Foto: Lynden Archer şi echipa sa

Există, însă, şi un neajuns. Indiul e un metal foarte rar şi foarte greu, un metru cub cântărind 7,31 tone. Desigur, o asemenea baterie ar avea nevoie de relativ puţin indiu, dar oricum, atât timp cât ea nu elimină litiul sau nichelul din formula de bază şi mai adaugă încă un metal rar, ecuaţia producerii ei devine şi mai complicată, chiar dacă parametrii chimici şi fizici sunt relativ buni. Cercetătorii spun că au conştientizat această deficienţă de prezenţă a litiului, iar acum, odată ce au atins aceste rezultate, mai caută soluţia de a înlocui acest metal cu altul mai răspândit şi cu caracteristici similare, înainte de o eventuală producţie de serie.