Australská společnost GMG tvrdí, že se jí podařilo vyvinout bateriové články pro elektromobily, které lze nabít až šedesátkrát rychleji než konvenční lithium-iontové baterie. Nová technologie by zároveň měla být i levnější, bezpečnější a snadněji recyklovatelná. Do sériové výroby by se tyto články měly dostat v roce 2024.
Společnost Graphene Manufacturing Group (GMG), která sídlí v australském Brisbane, vyvinula články ve spolupráci s taktéž australskou University of Queensland. Ty vedle toho, že se nabijí až šedesátkrát rychleji než nejlepší lithium-iontové články, dokážou uložit i třikrát více energie než nejlepší články na bázi hliníku. To by například znamenalo, že elektromobil, jehož nabíjení dnes trvá hodinu, by mohl být s novou technologií nabitý k plnému výkonu za pouhou minutu.
Články by údajně měly být také bezpečnější, protože pro ně neexistuje žádná horní hranice, která by mohla způsobit spontánní přehřátí. Díky základním stavebním materiálům by měly být ve srovnání s těmi současnými také udržitelnější a snadněji recyklovatelné.
Nanotechnologie a grafen
GMG plánuje, že nové grafen-hliník-iontové baterie uvede na trh na konci letošního nebo na počátku příštího roku, nejprve však pouze v podobě knoflíkových baterií. K zahájení výroby článků pro elektromobily by podle předpokladů mělo dojít na začátku roku 2024.
Bateriové články jsou založeny na technologii australského Institutu pro bioinženýrství a nanotechnologie při University of Queensland. Důležitou roli v celém procesu výroby elektrické energie totiž hraje právě speciální nanotechnologie, která umožňuje implementovat atomy hliníku do malých otvorů v grafenových vrstvách baterie.
Grafen je supertenká, pouze jeden atom tlustá forma uhlíku, strukturou podobná grafitu. Je to jeden z nejpevnějších známých materiálů na světě. Díky této „2D struktuře“ má některé zvláštní fyzikální vlastnosti, které se ukazují být pro řadu průmyslových odvětví velmi zajímavé.
Podle testu v recenzovaném odborném časopise Advanced Functional Materials články vykazují „i při vysoké zátěži vynikající výkon a překonávají tak všechny dosud známé AIB-katodové materiály“.
„Baterie se nabíjejí tak rychle, že je to v podstatě superkondenzátor,“ řekl Forbesu generální ředitel GMG Craig Nicol. Knoflíková baterie se například nabije za méně než 10 sekund. Nové články by také měly nabídnout mnohem vyšší hustotu výkonu než současné lithium-iontové baterie. Zároveň nevyžadují žádné vzácné prvky a nemají problémy ani s příliš vysokými teplotami. „Zatím nenastaly žádné teplotní problémy. Dvacet procent lithium-iontové baterie (ve vozidle) má co do činění s chlazením. Je vysoce pravděpodobné, že toto chlazení nebo topení vůbec nebudeme potřebovat,“ potvrzuje Nicol. „Nepřehřívají se a v dosavadních testech fungují dobře i při teplotách pod bodem mrazu,“ dodává.
Výrobce slibuje flexibilitu a příznivou cenu
Podle Nicola lze novou technologii článků velmi dobře integrovat do standardních výrobních procesů, a to tak, že se konstrukčně upraví pro instalaci do běžných, pro lithium-iontové baterie určených pouzder, například do platformy MEB koncernu Volkswagen. „Naše baterie budou mít stejný tvar a napětí jako mají současné lithium-iontové články, ale můžeme se takříkajíc přeladit na jakýkoli tvar,“ zdůraznil Craig Nicol.
GMG zatím nepodepsala žádné smlouvy s velkými automobilkami ani s jejich dodavatelskými firmami: „Zatím jsme se s žádnou velkou značkou nespojili, naše baterie by ale klidně mohla být zdrojem energie třeba pro iPhone, který by dokázala nabít během několika sekund,“ je přesvědčen Nicol. „Nejprve chceme na trh uvést knoflíkovou baterii. Tu půjde nabít za méně než minutu a ve srovnání s lithiem bude poskytovat trojnásobek energie,“ vysvětlil ředitel Nicol.
Také výrobní náklady by se měly pohybovat v přijatelných mezích. Cena hliníku se totiž v posledních letech nezvýšila tak výrazně, jako tomu bylo v případě lithia. Australské „zázračné“ baterie by se také měly obejít bez mědi, která cenu dnes běžných baterií také znatelně navyšuje.
GMG je sice podle svých slov otevřená obchodním dohodám s jinými výrobci, ale na druhé straně by chtěla tuto technologii rozvinout co nejdále vlastními silami. Firma je na tento další vývoj připravena: v Austrálii disponuje několika až padesátigigawattovými výrobními závody.
