Двата најголеми недостатоци на електричните автомобили – ограничен век на траење и бавно полнење – веројатно ќе продолжат сè додека производителите на батерии не го решат проблемот со дендритот, според „Волстрит журнал“.
Во човечкото тело, дендритите се продолженија на нервите кои пренесуваат сигнали помеѓу клетките. Во литиум-јонските батерии, тие се мали, слични на игла наслаги на литиум, кои личат на микроскопски гранки на дрвјата. Тие можат да растат во батерии, што доведува до краток спој или дури и пожари. Батериите што се користат во автомобилите денес бараат побавно полнење, делумно поради ризикот од формирање на дендрити. Премногу брзо полнење може да доведе до насобирање на дендрит.
„Ако можете да направите подобра батерија, можете да направите и подобар автомобил“, изјави извршниот директор на QuantumScape, Џагдип Синг.
Volkswagen инвестираше 300 милиони долари во QuantumScape и планира да ги користи нејзините батерии, кога ќе бидат пуштени во продажба за неколку години.
Истражувачите со децении се обидувале да откријат како да создадат литиум-јонска батерија во која нема да се формираат дендрити помеѓу катодата и анодата. Една технологија на која многумина се фокусираа е полупроводничката батерија, во која електролитот што спроведува електрична енергија е цврст, а не течност, што се користи во повеќето батерии денес.
Повеќето обиди да се изгради полупроводничка батерија не успеаја од различни причини. Материјалот беше често премногу кршлив и склон кон кршење, или не можеше да спроведе доволно електрична енергија.
Синг рече дека пред околу пет години, неговата компанија пронашла материјал што можел да го искористи, што ќе ги задоволи сите овие предизвици и нема да формира дендрити. Се состои од тенок керамички лист што филтрира литиум кога поминува од катодниот дел на батеријата до негативната електрода. Тој рече дека компанијата ги потрошила изминатите пет години да открие како да го произведе ефикасно.
„Критичниот чекор напред или иновација што ви треба е крут сепаратор кој спречува формирање на литиум-метални дендрити“, рече Синг во едно интервју. Тој рече дека податоците за тестот на батеријата QuantumScape не покажуваат дендрити.
Во декември, компанијата ги објави податоците за тестот кои покажуваат дека нејзината батерија може да се наполни до 80% за само 15 минути, во споредба со околу 40 минути за батериите денес. Компанијата вели дека нејзините батерии се дизајнирани да обезбедат 80% подобрување на опсегот.
Акциите на QuantumScape значително се зголемија по објавувањето во декември, компанијата достигна вредност од над 40 милијарди долари. Од тогаш, сепак, акциите паднаа во цената за повеќе од 50%.
Инвеститорите имаат причина да бидат претпазливи. QuantumScape технологијата сè уште се развива и може да поминат години пред да се инсталира во возило. Тестовите што беа објавени беа во една ќелија. Батерија доволно голема за напојување на автомобил ќе бара неколку стотици до повеќе од 1.000 ќелии.
Другите добро финансирани компании исто така ги зголемуваат своите напори во оваа област. Француската компанија Bolloré користи полимерен електролит во своите батерии, кои сега се произведуваат за некои големи автобуси склопувани од Daimler и други. Овие батерии мора да се чуваат на екстремно високи температури од 50 до 80 Целзиусови степени или 122 до 175 степени Фаренхајт, што ја ограничува нивната корисност во личните возила. Истражувачите на Bolloré работат на намалување на тој праг и се надеваат дека ќе имаат батерии за автомобили до 2026 година, изјави Фабрицио Проти, заменик-извршен директор на компанијата.
Во Solid Power Inc., стартап во реонот на Денвер на Универзитетот во Колорадо и поддржан од Ford, Hyundai Motor Co. и BMW AG, се прават напори за производство на полупроводничка батерија што може да се направи со истата опрема и техники, што се користат за производство на литиум-јонски батерии.
Компанијата тестира прототипови на ќелии со големина на автомобили со цел да направи поголеми ќелии во рок од една година и да влезе во сериско производство до 2025 година.
Toyota Motor Corp. со години работи и на цврста батерија, со тоа што компанијата планираше да покаже работен прототип минатото лето на одложената Олимпијада во Токио.
Tesla, кој ги зголеми своите инвестиции во развој на батерии, не соопштила дека работи на полупроводнички батерии. На презентацијата во септември, компанијата рече дека ќе се обиде да ги подобри своите конвенционални литиум-јонски батерии и да го зголеми опсегот на своите возила за 54% во следните три години.