Lepsze baterie litowe do lotu testowego

Naukowcy od dziesięcioleci wiedzą, że baterie litowo-metalowe oferują potężne połączenie gęstości energii i zwartości. Niestety te akumulatory stanowią również wyzwanie: trudno je naładować i mają niefortunną tendencję do zapalania się.

Startup z Massachusetts Systemy SolidEnergy , wykręcony z laboratorium MIT Donalda Sadoway'a w 2012 r. twierdzi, że rozwiązał te problemy dzięki nowatorskiej strukturze anody i hybrydowemu elektrolitowi. Qichao Hu, założyciel SolidEnergy, po raz pierwszy pokazał jesienią ubiegłego roku prototyp, który jest o połowę mniejszy od baterii iPhone'a 6 i oferuje dłuższy czas pracy na jednym ładowaniu. Firma twierdzi, że będzie sprzedawać baterie do smartfonów na początku przyszłego roku, a do pojazdów elektrycznych w 2018 roku. Najpierw jednak będzie się kierować bardziej wyspecjalizowanym rynkiem: dronami.

W szczególności Hu wskazuje na drony i balony na dużych wysokościach, które są opracowywane w celu zapewnienia Wi-Fi w odległych obszarach. Muszą być zasilane bateriami, ale obecna żywotność baterii litowo-jonowych jest bardzo krótka, a baterie są ciężkie. Nowa bateria SolidEnergy, jak mówi, zapewnia taką samą pojemność przy połowie objętości io połowie wagi.

Zeszłej jesieni SolidEnergy pokazał prototyp, który jest o połowę mniejszy od baterii iPhone'a 6, ale oferuje dłuższy czas pracy na jednym ładowaniu.

Sprzedaż baterii dla producentów dronów może być sprytnym sposobem na wejście na rynek dla nowej firmy produkującej baterie, z których wiele miało problemy z konkurowaniem z uznanymi dostawcami baterii, takimi jak Panasonic, który ma wielomiliardowy kontrakt na dostarczanie baterii Tesli producentowi samochodów elektrycznych . Ale chociaż technologia SolidEnergy jest nowatorska, wciąż nie została udowodniona na skalę niezbędną do objęcia części rosnącego rynku dronów, nie mówiąc już o telefonach komórkowych i pojazdach elektrycznych.

Baterie litowo-jonowe, które są obecne w większości współczesnych telefonów komórkowych i pojazdów elektrycznych, wykorzystują różne związki tlenku litu jako katodę, a materiał nielitowy (zwykle grafit) jako anodę. Z drugiej strony akumulatory litowo-metalowe wykorzystują anodę metalowo-litową. Od dawna wiadomo, że baterie litowo-metalowe oferują wyższą gęstość energii, ale ich lotność sprawia, że ​​są problematyczne.

Produkt SolidEnergy to bateria litowo-metalowa, która ma cienką, wysokoenergetyczną anodę wykonaną z folii litowo-metalowej, a nie bardziej powszechnego grafitu. Kluczową innowacją SolidEnergy jest jednak elektrolit. Aby zmniejszyć tendencję anody do omszenia lub pokrywania się nierównościami, które powodują zwarcia, Hu opracował hybrydowy elektrolit, który składa się z cienkiej, stałej powłoki na anodzie, która chroni metaliczny lit przed reakcją z lotnym elektrolitem. płynny elektrolit w katodzie, który wspomaga pracę akumulatora w niższych temperaturach.

W tym momencie trudno jest ocenić skuteczność tej technologii, ponieważ Hu nie opublikował swojej pracy w czasopiśmie naukowym. SolidEnergy stoi teraz przed wyzwaniem, które wykoleiło wiele obiecujących startupów zajmujących się akumulatorami: wprowadzenie technologii na rynek.

Hu uruchomił SolidEnergy w momencie, gdy startujący akumulator A123 ogłosił upadłość. Nie mieliśmy żadnych obiektów, funduszy ani laboratoriów do budowy baterii, wspomina Hu. Wizyta w laboratorium A123 w Waltham w stanie Massachusetts zaowocowała niezwykłą aranżacją: nowa firma miałaby korzystać z linii produkcyjnej A123. Mieli fajny obiekt do budowy akumulatorów i zasadniczo nauczyli mnie, jak je budować, mówi Hu. Kiedy A123 został przejęty przez chiński konglomerat Wanxiang Group w 2013 roku, Hu podpisało umowę na dalsze użytkowanie obiektu. Ta umowa wygasa jesienią tego roku, a SolidEnergy przenosi się do bardziej przestronnych pomieszczeń w Woburn.

Korzystanie z obiektu A123, mówi Hu, zmusiło SolidEnergy do opracowania prototypowego urządzenia, które można by zbudować przy użyciu konwencjonalnych narzędzi litowo-jonowych do produkcji. Gdybyśmy zbudowali własne laboratoria, skupilibyśmy się na materiałach i musielibyśmy w zasadzie opracować wokół nich cały proces produkcyjny, mówi Hu. To największy problem z firmami produkującymi baterie: zaczynają od bardzo interesujących materiałów, a następnie wymyślają wokół nich proces, który nie jest skalowalny. Dla nas było odwrotnie: musieliśmy zaprojektować materiał, który mogliśmy podłączyć do linii produkcyjnej na dużą skalę.

Mimo to niektórzy kwestionują ambitny harmonogram Hu. Przejście od działającego prototypu w październiku 2015 r. do akumulatorów konsumenckich na początku 2017 r. i pojazdów elektrycznych w 2018 r. to niezwykle agresywny harmonogram, mówi w e-mailu Jim McDowall, dyrektor ds. rozwoju biznesu w firmie Saft, producent akumulatorów.

DO nowy raport od Lux ​​Research stwierdza, że ​​wprowadzenie na rynek nowej technologii magazynowania energii kosztuje około 1 miliarda dolarów w ciągu sześciu lat. Do tej pory SolidEnergy zebrał 18 milionów dolarów w dwóch rundach finansowania.

ukryć