Είναι έτοιμη η μπαταρία αυτοκίνητου που θα αντέχει 1,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα; - Ιδού η απάντηση

Ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας (πατέντα) που κατοχύρωσε η Tesla, φαίνεται ότι φέρνει πιο κοντά την μπαταρία που όχι μόνο θα αντέχει πολύ περισσότερο από το ίδιο το ηλεκτρικό αυτοκίνητο στο οποίο θα είναι τοποθετημένη, αλλά θα ρίξει και το κόστος της στα στα 100 δολάρια/kWh.

Η αλήθεια είναι ότι ακούγεται πολύ καλό για να είναι αληθινό. Η ιστορία είδε το φως της δημοσιότητας σε μια σειρά μέσα ενημέρωσης που παρακολουθούν τις εξελίξεις στην ηλεκτροκίνηση, στις ΗΠΑ: ένα νέο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την Tesla φαίνεται ότι αποτελεί ένα αποφασιστικό ένα βήμα προς τον στόχο της μπαταρίας του ενός εκατομμυρίου μιλίων (1,6 εκ. χλμ.) που έχει θέσει ο ιδρυτής της εταιρίας, Elon Musk. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας περιγράφει μια νέα διαδικασία λιθοποίησης για τις μπαταρίες, η οποία έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει την ποιότητα των στοιχείων της και να ρίξει, όπως φαίνεται, και το κόστος.

Το εν λόγω δίπλωμα ευρεσιτεχνίας έχει τίτλο «Μέθοδος σύνθεσης ηλεκτροδίων νικελίου-κοβαλτίου-αλουμινίου» και περιγράφει μια νέα μέθοδο σύνθεσης ηλεκτροδίων που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή των στοιχείων των μπαταριών (θυμίζουμε στο σημείο αυτό ότι μία μπαταρία αποτελείται από πολλά στοιχεία, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους ώστε να σχηματίζουν μία συστοιχία που δίνει ρεύμα με ορισμένη τάση).

Η προτεινόμενη εφαρμογή καθορίζει μια αποτελεσματική διαδικασία θέρμανσης για ηλεκτρόδια Ni-Co-Al (NCA)/ νικελίου-κοβαλτίου-αργιλίου (αλουμινίου). Σύμφωνα με την σχετικό έγγραφο οι προηγούμενες μέθοδοι θέρμανσης προκαλούν μερικές φορές το σχηματισμό μιας βλαβερής για το ηλεκτρόδιο ένωσης του λιθίου (L15AIO4) η οποία σχηματίζει ανεπιθύμητες επικαθήσεις. Η μείωση της ποσότητας λιθίου σε μια μπαταρία μειώνει μεν τις επικαθήσεις, αλλά από την άλλη οδηγεί σε «υλικά με κατώτερες ηλεκτροχημικές ιδιότητες».

Σύμφωνα, λοιπόν, με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, οι μπαταρίες θα πρέπει να θερμαίνονται σε θερμοκρασία αρκετά υψηλή ώστε να επιτρέπεται η ανάπτυξη ενός κρυστάλλου. Η αναθεωρημένη αναλογία λιθίου σε σχέση με τα άλλα μέταλλα θα περιόριζε το σχηματισμό επικαθήσεων κατά την πρώτη διαδικασία θέρμανσης. Στη συνέχεια, η μπαταρία θερμαίνεται για δεύτερη φορά σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τον πρώτο κύκλο θέρμανσης. Ερευνητές που συμμετείχαν στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σημείωσαν ότι αυτή η διαδικασία βοήθησε στην ανάπτυξη ενός μονοκρυσταλλικού NCA χωρίς επικαθήσεις που επέτρεψε στα στοιχεία της μπαταρίας να επιτύχουν πάνω από 4.000 κύκλους φόρτισης.

Σημειώστε ότι μεταξύ των ερευνητών που κατοχύρωσαν την πατέντα, περιλαμβάνεται και, ο ερευνητής Jeff Dahn, ο οποίος έχει συνεργαστεί με την Tesla στο παρελθόν, και τώρα ηγείται μιας ομάδας ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Dalhousie του Καναδά. Ο Dahn έχει βοηθήσει την Tesla να αναπτύξει υψηλής ποιότητας μπαταρίες με την εφεύρεση νέων συνδυασμών ηλεκτροδίων, όπως αυτός που περιγράφεται σε αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, και ηλεκτρολυτών που εξασφαλίζουν αύξηση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας.

Οι μπαταρίες της Tesla βρίσκονται πάντα σε κατάσταση βελτίωσης και με την πάροδο των ετών, τα κελιά που χρησιμοποιεί η εταιρεία για τα οχήματά της και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας έχουν γίνει πιο πυκνά σε ενέργεια. Οι οικονομίες κλίμακας που καθίστανται δυνατές με εγκαταστάσεις όπως το Gigafactory Nevada έχουν επίσης προχωρήσει πολύ στη βοήθεια της Tesla κοντά στα 100 $ ανά kWh, ένα επίπεδο που θεωρείται ευρέως το σημείο όπου τα ηλεκτρικά οχήματα θα μπορούσαν να επιτύχουν ισοτιμία τιμών με την εσωτερική τους καύση ομόλογοί, σύμφωνα με το stotimoni.gr.

Η Tesla έχει συνεργαστεί με αρκετές εταιρίες για την βελτίωση των μπαταριών της, ανάμεσά τους οι Maxwell Technologies και Hibar Systems, ενώ αξιοποιώντας και τις οικονομίες κλίμακας που προσφέρουν τα τεράστια εργοστάσιά της (Gigafactory) επιδιώκει να μειώσει το κόστος των μπαταριών στα 100 δολάρια ανά kWh (από τα περίπου 200 $/kWh που είναι σήμερα), κάτι που θα αποτελέσει το κλειδί για την προώθηση της ηλεκτροκίνησης.