Przełom w bateriach litowych. Globalny wyścig o baterie nowej generacji właśnie przyspieszył

Chińscy naukowcy z Uniwersytetu Nankai dokonali przełomu, który może na nowo zdefiniować rynek pojazdów elektrycznych i magazynów energii. W amerykańskim czasopiśmie „Journal of the American Chemical Society” opisali żelowy elektrolit do baterii litowych, dzięki któremu ogniwa w testach laboratoryjnych utrzymywały ponad 80 procent pojemności po 2500 cyklach i działały stabilnie przez ponad 9000 godzin. To jeszcze nie produkt z taśmy, ale wiarygodny sygnał, że akumulatory mogą pracować dłużej i bezpieczniej.

Fot. (Joenomias) Menno de Jong / Pixabay

Co właściwie zrobili badacze z Nankai

W centrum chińskiej innowacji jest fluorowany, głęboko eutektyczny elektrolit żelowy. W praktyce zastępuje on klasyczny, łatwopalny płyn gęstym układem, który na powierzchni anody tworzy stabilną warstwę ochronną i porządkuje migrację jonów litu. To właśnie ten „porządek” przekłada się na wolniejsze zużycie i większą odporność na temperaturę. W publikacji pojawiają się twarde liczby: symetryczne ogniwa Li||Li pracowały stabilnie ponad 9000 godzin, a w układzie z katodą LFP po 2500 cyklach zachowano ponad 80 procent pojemności. Autorzy wskazują też na stabilność w okolicach 80°C przez setki cykli, ale nadal mówimy o małych komórkach testowych, nie o gotowych modułach do aut. To ważne rozróżnienie: chemia wygląda obiecująco, industrializacja dopiero przed nami.

Korea odpowiada „klockami”, które można szybciej wdrożyć

W Korei Południowej równolegle rozwijają się rozwiązania projektowane pod kompatybilność z istniejącymi liniami produkcyjnymi. Zespół Korea University pokazał ultracienką powłokę ze związków srebra dla systemów z metalicznym litem. W testach laboratoryjnych ogniwa utrzymywały około 96 procent pojemności po 1300 pełnych cyklach, co sugeruje ograniczenie wzrostu dendrytów i bardziej uporządkowane osadzanie litu. To nie jest „magiczny” przeskok, ale bardzo praktyczna ścieżka do bezpieczniejszego, powtarzalnego szybkiego ładowania.

Drugi kierunek wyznaczył wspólny projekt UNIST, Korea University i KIST. Hybrydowa anoda łączy grafit z zakrzywionymi nanografenami, tak aby jony litu „wpinały się” sekwencyjnie: najpierw w nanosheety, potem w grafit. Taka architektura ogranicza powstawanie tzw. martwego litu przy wysokich prądach i stabilizuje pojemność podczas szybkiego ładowania. Jeśli wyniki utrzymają się w większych formatach, to właśnie takie „klocki” — powłoki, hybrydowe anody, ulepszone interfejsy — najszybciej trafią do seryjnych pakietów.

Solid-state: gęstość 600 Wh/kg robi wrażenie, ale skala wciąż jest wąskim gardłem

Na horyzoncie majaczą baterie półprzewodnikowe ze stałym elektrolitem, które łączą wyższą gęstość energii z bezpieczeństwem. Ostatnio chiński Chery zaprezentował prototypowy moduł o deklarowanej gęstości 600 Wh/kg. W pokazach branżowych moduł przechodził agresywne próby bezpieczeństwa, w tym penetrację gwoździem, bez oznak zapłonu. Firma mówi o pilotażu już w 2026 roku i szerszym wdrożeniu rok później, ale to wciąż deklaracje producenta, a nie parametry z homologowanych aut. Rynek widział już wiele odważnych slajdów; tu kluczowe będą koszt, powtarzalność i niezawodność w cyklu życia.

W tle toczy się równie ważna, mniej widowiskowa praca nad materiałami stałych elektrolitów. Badacze zwracają uwagę, że popularny tlenkowy LLZTO ma bardzo niską przewodność cieplną — rzędu pojedynczych W/mK, wielokrotnie niższą niż w metalach — co komplikuje zarządzanie ciepłem w gęsto „upakowanych” ogniwach. Nawet najlepsza jonika nie wystarczy, jeśli w seryjnej produkcji nie opanujemy odprowadzania ciepła przy dużych prądach.

Co to znaczy dla kierowców i energetyki „tu i teraz”

Najbliższa przyszłość to raczej ewolucja niż rewolucja. Do salonów szybciej trafią rozwiązania poprawiające „wnętrze” dzisiejszych akumulatorów — bezpieczniejsze elektrolity żelowe, cienkie powłoki kierujące strumień jonów, sprytne hybrydowe anody — niż pełne systemy solid-state. Dla użytkownika to konkret: wolniejsze starzenie się pakietu, stabilniejsze szybkie ładowanie również w upale, mniejsze ryzyko zdarzeń termicznych. A jeśli część dzisiejszych wyników z Nankai i Korei utrzyma się w dużych formatach, skorzystają na tym nie tylko zasięgi samochodów, lecz także trwałość domowych i sieciowych magazynów energii.

Udostępnij