Milion mil – tyle ma wytrzymać nowy akumulator Tesli. Gdy Musk to ogłosił, został wyśmiany

Rok temu Elon Musk obiecał, że baterie Tesli będą zasilać samochody elektryczne przez ponad milion mil. Wówczas brzmiało to tak absurdalnie, że wielu ekspertów pukało się w czoło. Teraz okazało się, że to miliarder miał rację.

Pracująca na wyłączność dla Tesli grupa naukowców z Dalhousie University opublikowała niedawno intrygujący artykuł w czasopiśmie „Journal of the Electrochemical Society”. Opisała w nim akumulator litowo-jonowy, który jest w stanie zasilać pojazd elektryczny przez ponad milion mil, tracąc w ciągu swojego życia mniej niż 10 procent pojemności energetycznej.

Kierowana przez fizyka Jeffa Dahna, jednego z czołowych badaczy technologii litowo-jonowej, grupa wykazała, że wymyślona przez Kanadyjczyków bateria znacznie przewyższa inne dostępne produkty. Zauważyli, że może być ona szczególnie przydatna do samobieżnej robotyki i długodystansowych elektrycznych ciężarówek, czyli dwóch produktów, które akurat rozwija Tesla.

To koniec kompromisu między gęstością energii a czasem życia baterii

Wkrótce po ukazaniu się czasopisma Tesla otrzymała patent na akumulator litowo-jonowy, który jest bardzo podobny do opisanego przez kanadyjskich badaczy. Ogromny wzrost wydajności osiągnął on dzięki wielu racjonalizacjom wykorzystywanych do tej pory składników i udoskonaleniu struktury katody akumulatora. Zamiast używać wielu mniejszych kryształów NMC, akumulator ten opiera się na większych kryształach. Taka monokrystaliczna nanostruktura jest mniej podatna na pęknięcia podczas ładowania, a to właśnie uszkodzenia tego typu powodują skrócenie żywotności i wydajności akumulatora.

Dzięki współpracy z Teslą zespół Jeffa Dahna miał możliwość stworzenia akumulatorów litowo-jonowych, które mogą przechowywać więcej energii i mają dłuższą żywotność niż produkty dostępne na rynku. W samochodach elektrycznych te wskaźniki oznaczają, jak daleko można jechać samochodem na jednym ładowaniu i ile ładunków można uzyskać z akumulatora, zanim ten przestanie działać. Grupa Dahna w tym przypadku upiekła dwie pieczenie na jednym ogniu i dokonała dzięki temu czegoś jak dotąd niemożliwego – pogodziła ze sobą te dwa czynniki.

Wyniki pracy zespołu pokazują, że ich baterie można było ładować i rozładowywać ponad 4000 razy, tracąc jedynie około 10 procent pojemności energetycznej. Dla porównania w artykule z 2014 r. wykazano, że podobne akumulatory litowo-jonowe straciły połowę pojemności już po 1000 cyklach.

Opatentowana bateria z monokrystalicznym akumulatorem litowo-jonowym zawiera dodatek elektrolitowy o nazwie ODTO, który według patentu może „zwiększyć wydajność i żywotność akumulatorów litowo-jonowych przy jednoczesnym obniżeniu kosztów eksploatacji”.

Musk potrzebuje baterii, które wytrzymają milion mil

Nowsze samochody Tesli mogą dziś przejechać nawet 370 mil na jednym ładowaniu, co i tak znacznie wykracza poza zasięg pojazdów elektrycznych innych marek.

Jeśli Tesla ma stać się firmą długodystansowych elektrycznych ciężarówek, będzie potrzebować baterii, która jest w stanie obsłużyć codzienne pełne cykle rozładowania. Problem polega na tym, że codzienne pełne rozładowywanie i ładowanie szybciej psuje komponenty akumulatora. 

Obecne żywotności akumulatora Tesli – od 300 tys. do 500 tys. mil – to też za mało. dlatego Musk potrzebował baterii, która może wytrzymać milion mil.