Fiński start-up Donut Lab opublikował nowe wyniki testów demonstrujących wyjątkową wydajność akumulatora półprzewodnikowego w ekstremalnych temperaturach. Testy przeprowadzone przez Fińskie Centrum Badań Technicznych VTT wykazały, że akumulator nie tylko działa w temperaturach do 100°C (212°F), ale także zwiększa swoją pojemność wraz ze wzrostem temperatury. Stanowi to wyraźny kontrast w stosunku do konwencjonalnych akumulatorów litowo-jonowych, które ulegają degradacji lub nawet zapalają się w podobnych warunkach.
Odporność na ciepło: kluczowa zaleta
W testach porównano wydajność baterii w temperaturze pokojowej (20°C), 80°C („wysoka temperatura”) i 100°C („ekstremalna temperatura”). Ogniwo półprzewodnikowe 3,6 V/26 Ah wytworzyło 24,9 Ah w temperaturze pokojowej. Jednakże przy 80°C dostarczył 27,5 Ah – poprawa o 110,5% – a przy 100°C osiągnął 27,6 Ah (107,1% wydajności w temperaturze pokojowej). Chociaż zewnętrzna powłoka utraciła uszczelnienie próżniowe z powodu ciepła, akumulator pozostał sprawny i można go było ładować.
To znaczący postęp. Tradycyjne akumulatory litowo-jonowe opierają się na ciekłych elektrolitach, które stają się niestabilne i łatwopalne w wysokich temperaturach. Ta niestabilność prowadzi do „niestabilności termicznej”, niebezpiecznej reakcji łańcuchowej, która może prowadzić do pożaru. Natomiast akumulatory półprzewodnikowe wykorzystują „suchy” materiał przewodzący, który eliminuje to ryzyko.
Perspektywy technologii półprzewodnikowej
Baterie półprzewodnikowe od dawna uważane są za „świętego Graala” technologii akumulatorowej. Oferują kilka zalet w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi na bazie cieczy: szybsze ładowanie, lepszą wydajność w ekstremalnych temperaturach i wyższą gęstość energii. Może to doprowadzić do powstania pojazdów elektrycznych o większym zasięgu, krótszym czasie tankowania i większym bezpieczeństwie.
Klucz tkwi w stałym elektrolicie. Wraz ze wzrostem temperatury opór wewnętrzny materiału stałego maleje, umożliwiając swobodny przepływ jonów, zwiększając w ten sposób pojemność. Tak wykazały testy VTT.
Pozostałe pytania i przyszłe wyzwania
Chociaż wyniki te są obiecujące, niektóre pytania pozostają bez odpowiedzi. Firma VTT nie przetestowała niezależnie składu chemicznego akumulatorów firmy Donut Lab, przyjmując te informacje na wiarę. Dodatkowo w testach nie zajęto się problemem „dendrytów” – mikroskopijnych struktur wewnątrz akumulatora, które z czasem mogą powodować zwarcia.
Donut Lab potwierdził te obawy i planuje dalsze niezależne testy, aby rozwiać je w ramach trwającej serii „I Donut Believe”. Kolejna faza testów będzie miała kluczowe znaczenie dla ustalenia długoterminowej niezawodności i skalowalności tej technologii.
Ostatecznie najnowsze dane Donut Lab podkreślają potencjał akumulatorów półprzewodnikowych w zakresie przezwyciężania ograniczeń obecnej technologii litowo-jonowej, ale powszechne przyjęcie wymaga dalszej weryfikacji.
