Reklama

Przełom w bateriach. Dzięki fluorowi elektryki pojadą 1500 km na jednym ładowaniu

Naukowcy z Uniwersytetu Nankai opracowali specjalny elektrolit żelowy, który ma zwiększać żywotność tradycyjnych baterii litowych – tysiące godzin stabilnej pracy i większe bezpieczeństwo. Konkurencja jednak nie śpi.

Publikacja: 23.10.2025 15:04

Sercem innowacji jest związek 2,2,2-trifluoro-N-metyloacetamid. Wykorzystuje on elektroujemne właści

Sercem innowacji jest związek 2,2,2-trifluoro-N-metyloacetamid. Wykorzystuje on elektroujemne właściwości fluoru do „budowy znacznie stabilniejszego interfejsu baterii”

Foto: mat. prasowe

Z tego artykułu dowiesz się:

  • Jakie osiągnięcia w dziedzinie baterii zaprezentowały chińskie i koreańskie zespoły badawcze?
  • W jaki sposób technologie baterii półprzewodnikowych mogą wpłynąć na zasięg pojazdów elektrycznych?
  • Jakie plany dotyczące produkcji mają obecnie wiodący producenci w branży bateryjnej?

Chińscy badacze dokonali przełomu, który może zdefiniować na nowo rynek pojazdów elektrycznych i magazynów energii – stworzyli rozwiązanie oparte na fluorowanych elektrolitach żelowych głębokiego eutektycznego (DEGEs), które pozwala bateriom litowym zachować ponad 80 proc. pojemności energetycznej nawet po 2500 cyklach ładowania, przy łącznej stabilnej pracy przekraczającej 9000 godzin.

Naukowcy z Uniwersytetu Nankai wyniki swoich doświadczeń opisali na łamach prestiżowego magazynu „Journal of the American Chemical Society”. To może być przełom, choć to tylko jeden z wielu frontów globalnego wyścigu o dominację w technologiach energetycznych nowej generacji.

Nad czym pracują naukowcy?

Sercem innowacji jest związek 2,2,2-trifluoro-N-metyloacetamid. Wykorzystuje on elektroujemne właściwości fluoru do „budowy znacznie stabilniejszego interfejsu baterii”. Jak podkreślają badacze, rozwiązuje to fundamentalne problemy bezpieczeństwa tradycyjnych baterii litowych – przede wszystkim ryzyko wycieku, zapłonu oraz formowania się groźnych dendrytów podczas ładowania. Nowy system wykazał stabilność przez 300 cykli nawet w podwyższonej temperaturze 80°C. Dr Tianfei Liu z Nankai podkreślił, że „precyzyjne projektowanie molekularne” pozwoliło poprawić „trwałość cykliczną i bezpieczeństwo termiczne”.

Czytaj więcej

Przełomowy wynalazek MIT. Te baterie będą wszędzie i same się naprawią
Reklama
Reklama

Odkrycie wpisuje się w globalny trend – prognozy wskazują, że rynek samych elektrolitów fluorowanych może osiągnąć wartość 3,4 mld dol. do 2031 r., napędzany popytem na bezpieczniejsze baterie. Na razie jednak zespół z Nankai nie ogłosił konkretnych harmonogramów wdrożeń produkcyjnych ani partnerstw z przemysłem. Można spodziewać się jednak, że naukowcy nie będą zwlekać, Chiny walczą bowiem o dominację na rynku bateryjnym z Koreą Południową i USA. I to właśnie koreańskie zespoły ogłosiły niedawno dwa istotne osiągnięcia. Naukowcy z Korea University zaprezentowali ultracienką powłokę z jonów srebra, która zapobiega formowaniu dendrytów, która pozwala zachować 96 proc. pojemności baterii po 1300 cyklach oraz zapewnia stabilność przez ponad 2000 godzin. Z kolei połączone siły Ulsan National Institute of Science & Technology, Korea University i Korea Institute of Science and Technology opracowały hybrydową anodę, która łączy grafit z nanowarstwami specjalnego związku, co zapobiega gromadzeniu się tzw. martwego litu podczas szybkiego ładowania. Efekt? Ponad czterokrotnie większa pojemność przy szybkim ładowaniu i zachowanie 70 proc. pojemności po 1000 cykli.

Zasięg elektryków gwałtownie wzrośnie?

Na takie zmiany czeka przemysł motoryzacyjny. Obie koreańskie technologie mają być kompatybilne z obecną produkcją aut elektrycznych, a ich potencjał mówi o zasięgu blisko 1 tys. km przy czasie ładowania w mniej niż 10 minut.

Prawdziwy przełom w zasilaniu „elektryków” może przyjść wraz z rozwojem tzw. baterii półprzewodnikowych (SSD). Inżynierowie z UC Riverside prowadzą badania nad kluczowym materiałem ceramicznym w tej technologii (tlenek litu-lantanu-cyrkonu-tantalu), którego przewodność cieplna wynosi aż blisko 250 razy mniej niż miedzi. Równocześnie nad SSD pracują chińskie zespoły z Instytut Fizyki Chińskiej Akademii Nauk oraz z Uniwersytet Tsinghua. Wiele wskazuje na to, że pokonały one już barierę w tej technologii i będą w stanie wyprodukować ogniwa ważące ledwie 100 kg, zapewniające dwa razy większe zasięgi (ok. 1000 km).

Czytaj więcej

Ten koncern obiecuje 3 tys. km zasięgu po 5 minutach ładowania. Nowa era baterii?

Chiński producent samochodów Chery już kilkanaście dni temu zaprezentował prototyp modułu baterii półprzewodnikowej o gęstości energii aż 600 Wh/kg. To ponad dwukrotnie więcej niż obecne (250-300 Wh/kg) w bateriach litowo-jonowych. Inżynierowie wierzą, że możliwy będzie realny zasięg 1300, a nawet 1500 km. Prototyp już przeszedł ekstremalne testy bezpieczeństwa – działał normalnie nawet po przebiciu gwoździem i przewierceniu wiertarką, nie emitując dymu ani ognia. Chery planuje produkcję pilotażową w 2026 r., a rok później – masową. Wyścig jest wart świeczki. Rynek SSD ma osiągnąć do 2030 r. wartość 34 mld dol. (to ponad 10 proc. całego rynku baterii). Są jednak i bariery, a główną pozostaje koszt – dziś baterie SSD są prawie 2 razy droższe od litowo-jonowych.

Z tego artykułu dowiesz się:

  • Jakie osiągnięcia w dziedzinie baterii zaprezentowały chińskie i koreańskie zespoły badawcze?
  • W jaki sposób technologie baterii półprzewodnikowych mogą wpłynąć na zasięg pojazdów elektrycznych?
  • Jakie plany dotyczące produkcji mają obecnie wiodący producenci w branży bateryjnej?
Pozostało jeszcze 93% artykułu

Chińscy badacze dokonali przełomu, który może zdefiniować na nowo rynek pojazdów elektrycznych i magazynów energii – stworzyli rozwiązanie oparte na fluorowanych elektrolitach żelowych głębokiego eutektycznego (DEGEs), które pozwala bateriom litowym zachować ponad 80 proc. pojemności energetycznej nawet po 2500 cyklach ładowania, przy łącznej stabilnej pracy przekraczającej 9000 godzin.

Naukowcy z Uniwersytetu Nankai wyniki swoich doświadczeń opisali na łamach prestiżowego magazynu „Journal of the American Chemical Society”. To może być przełom, choć to tylko jeden z wielu frontów globalnego wyścigu o dominację w technologiach energetycznych nowej generacji.

Pozostało jeszcze 87% artykułu
/
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Reklama
Technologie
Harry i Meghan pod rękę z naukowcami. Boją się superinteligencji
Materiał Promocyjny
W poszukiwaniu nowego pokolenia prezesów: dlaczego warto dbać o MŚP
Technologie
Szczepionka na raka może już istnieć. To szczepionka przeciw... COVID-19
Technologie
Dzięki AI uczą się tylko dwie godziny dziennie. Rewolucyjne szkoły odmienią edukację?
Technologie
AI złoży za ciebie zamówienie i zapłaci. „Mr. Wonderful” zapowiada rewolucję w zakupach
Materiał Promocyjny
Stacje ładowania dla ciężarówek pilnie potrzebne
Technologie
Komputery bez ekranów. Samsung i Google chcą zmienić sposób, w jaki widzimy świat
Materiał Promocyjny
Bank Pekao uczy cyberodporności
Reklama
Reklama