Litij-ionske baterije su najbolje što trenutačno imamo, ali i one imaju tendenciju da se ponekad zapale (sjetite se priče o mobitelu Samsung Galaxy Note 7), a svi znanstvenici procjenjuju da je taj tip pohrane električne energije blizu ulasku u slijepu ulicu. Naime, što se trajnosti i kapaciteta tiče, litij-ionske baterije dosegnule su 90 posto kapaciteta i daljnjim razvojem neće mnogo dalje odmaknuti. Znači, ako s električnim automobilom imate autonomiju 250 kilometara za par godina ona će biti oko 280 kilometara i to je to – osim ako se ne povećava prostor za baterije, a s njim raste i masa vozila, baš kao i cijena.
Strukturu baterije čine dvije elektrode na suprotnim stranama. U procesu pražnjenja litijevi ioni kreću se od jedna do druge elektrode, a taj njihov ples događa se u visokozapaljivoj juhici kemikalija koje zovemo elektroliti. Pogriješite li u konstruiranju ili proizvodnji, temperatura raste i imate zapaljivi problem.
Rješenje? Elektroliti od čvrstih materijala. Te baterije nisu zapaljive, ali litijevim ionima bilo bi mnogo teže probijati se kroz te barikade. Umjesto bezbrižnog plivanja čekao bi ih težak rad. Ti elektroliti mogu biti izrađeni od keramike, stakla ili polimera.
Keramika i staklo su relativno skupi, a znate i sami kako reagiraju na pritisak. Sigurno vam je jedanput pala na pod staklena čaša. Polimerska opcija je najzanimljivija, neki materijali su dobri vodiči litijevih iona, ali oni postaju druželjubivi tek na visokim temperaturama. Vrućina i uređaji ili automobili nisu najbolji prijatelji. Sada u cijelu priču ulazi američki znanstvenik Mike Zimmerman. On je sa svojim timom uspio stvoriti polimer koji provodi litijeva ione na sobnoj temperaturi, a istovremeno je otporan na vatru. Zimmermanov Ionic Materilas surađuje s proizvođačima i radi se na novom rješenju za baterije koje bi moglo promijeniti automobilsku industriju. Ostao je još jedan problem, a to je trajnost. Nezapaljive baterije s potencijalno većim kapacitetom mogu izdržati oko godinu i pol. U mobitelu biste to mogli prihvatiti, ali u električnom vozilu ne biste.
Posljednja mogućnost za izradu sigurnije baterije je da se tekući elektroliti učine nezapaljivima. NOHMs Technologies radi na elektrolitima od materijala sličnog soli, koji je na sobnoj tekućini u tekućem stanju. Ta bi tehnologija mogla trajati do 500 ciklusa punjenja. Prošle godine jednoj je ekipi istraživača uspjelo napraviti bateriju baziranu na vodi, ali ona je izdržala svega 70 ciklusa.
Istraživanja su iznimno dinamična i doista smo na rubu nove tehnologije koju će koristiti električna vozila. Jedini je problem što po tom rubu možemo hodati još godinama. Svi vodeći stručnjaci predviđaju da ćemo baterije većeg kapaciteta, otporne na vatru, dobiti tek sredinom 2020-ih. Do tada, tvrtke poput American Lithium Energy rade na poboljšanju sigurnosti. Njihov SofaCore je materijal koji se aplicira u ćeliju – kad dođe do kritičnog rasta temperature ili voltaže on prekida vezu između elektroda. Sad se pokušava tu tehnologiju prodati proizvođačima baterija, a ako u tome ne uspiju u American Lithium Energyju najavljuju da će 2019. godine sami početi proizvoditi baterije.
