Vedci z výskumného ústavu Toyoty v Severnej Amerike (Toyota Research Institute of North America - TRINA) spolu s univerzitou v Houstone vyvinuli novú katódu a elektrolyt pre horčíkové batérie. Výsledky ich práce publikovali vo vedeckom časopise Nature Energy. Horčíkové batérie majú byť bezpečnejšou a lacnejšou alternatívou v porovnaní s lítiovo-iónovými. Vývoj tejto technológie stále pokračuje. Objav Toyoty však môže urýchliť ich komercionalizáciu.
Plný výkon pri izbovej teplote
Vedci z Toyoty a Houstonu vyriešili hneď dva problémy technológie horčíkových batérií. Vďaka novej katóde a elektrolytu je jej prototyp schopný plného výkonu v izbovej teplote a poskytuje hustotu energie porovnateľnú s lítiovo-iónovými batériami. Profesor Yan Yao z katedry elektrotechniky a počítačového inžinierstva na univerzite v Houstone sa vyjadril, že prelom dosiahli kombináciou novej organickej chinónovej katódy a elektrolytu na báze bórových klastrov.
„Nová batéria dosahuje takmer dvojnásobne vyššiu hustotu energie ako predchádzajúce prototypy. Je schopná pracovať vyše 200 nabíjacích cyklov pri zachovaní približne 82 % kapacity, čím dokazuje vysokú stabilitu. Tú môžeme ešte zvýšiť, napríklad manipuláciou s vlastnosťami membrány,“ povedal Hui Dong z univerzity v Houstone, ktorý je zároveň aj jedným z autorov publikácie.
Toyota chce zdvojnásobiť energetickú hustotu Li-Ion batérií
Dvesto nabíjacích cyklov sa nám v redakcii na prvé počutie zdá málo. Ale ak na jeden cyklus prejde vozidlo 500 km, tak na 200 cyklov za ideálnych podmienok až 100 000 km (v skutočnosti to bude menej). Batéria si pritom udrží ešte dostatočnú kapacitu na ďalšie použitie, veď 82 % dnes nie je dôvod na reklamáciu. Väčšinou automobilky reklamáciu uznajú, až keď kapacita klesne pod 70 %.
Práce výskumného ústavu TRINA na horčíkových batériách sú jedným z viacerých výskumných projektov Toyoty, zameraných na vývoj novej generácie batérií. Najmodernejší program v oblasti výskumu a vývoja sa týka lítiovo-iónových batérií s tuhým elektrolytom. Ich hustota energie má byť dvakrát vyššia ako pri súčasných batériách typu Li-Ion s kvapalným elektrolytom. Od roku 2019 spolupracuje v tejto oblasti japonská automobilka so spoločnosťou Panasonic. Spoločne vytvorili výskumné a vývojové centrum a majú v úmysle spojiť sily aj v oblasti výroby batérií. Ich cieľom je dosiahnuť ročný predaj 5,5 milióna automobilov Toyoty a Lexusu, vrátane tých s nulovými emisiami, do roku 2030.
