Průlom v bezpečnosti. Nová sodíková baterie z Číny přežila 300 °C bez selhání

Bezpečnost baterií v novém světle

Požáry elektromobilů jsou statisticky mnohonásobně méně časté než u vozů se spalovacím motorem. Přesto poutají větší pozornost, protože zásah u hořící baterie je složitý. Právě proto výrobci kladou důraz na bezpečnost minimálně na úroveň energetické hustoty a rychlosti nabíjení. Výzkumný tým z Čínské akademie věd nyní představil řešení, které by mohlo riziko vzniku nekontrolovaného požáru v bateriových systémech úplně eliminovat.

Tým vedený Chu Jung-šengem z Institutu fyziky vyvinul speciální polymerizovatelný nehořlavý elektrolyt (PNE), který umožňuje úplné potlačení tepelného úniku. Elektrolyt se při teplotě nad 150 °C mění z kapaliny na pevnou bariéru, která blokuje šíření tepla a zastavuje řetězové reakce. Testy na sodíko-iontovém článku o kapacitě 3,5 Ah potvrdily nulový výskyt kouře, požáru i exploze, a to i při zahřátí na 300 °C.

Na rozdíl od konvenčních přístupů spoléhajících na protipožární přísady kombinuje tento systém tepelnou stabilitu, stabilitu rozhraní a fyzickou izolaci do vícevrstvého ochranného rámce. Místo pouhého oddálení vznícení vlivem vysokého žáru elektrolyt jednoduše přeruší všechny cesty možného selhání, takže k němu ani nedojde.

Elektrolyt bude použit v sodíkových článcích

Technologie vznikla ve spolupráci se společností Zhongke Haina (HiNa), která se zaměřuje na komerční využití sodíkových baterií. Zásadní pro komercionalizaci nového elektrolytu je skutečnost, že nijak nesnižuje výkon baterie. Článek s energetickou hustotou 211 Wh/kg pracuje v teplotním rozsahu od -40 °C do 60 °C a udržuje stabilitu při napětích nad 4,3 V.

Sodíkové baterie mají potenciál konkurovat lithium-iontovým článkům především cenou. Očekává se, že kolem roku 2027 dosáhnou cenové parity a v následujícím roce se jejich cenové rozpětí překryje. Výhodou je i dostupnost surovin a menší závislost na kritických materiálech. Jejich testy v nákladní dopravě ukazují zhruba o 15 % nižší spotřebu energie na kilometr a přibližně o 20 % delší dojezd v běžných podmínkách.

Rostoucí zájem o tuto technologii mezitím potvrzují i další výrobci. Automobilka BAIC například uvedla baterii, která je schopna plného nabití za zhruba 11 minut při zachování stability v širokém teplotním rozsahu. Vývoj tak směřuje k bezpečnějším a dostupnějším akumulátorům, které mohou výrazně ovlivnit budoucnost elektromobility.

Zdroj: CarNewsChina