Na baterije s čvrstim elektrolitom se gleda kao na tehnologiju koja će promijeniti pravila igre u autoindustriji. Naravno, onom dijelu koji se bavi proizvodnjom električnih automobila. Uglavnom, one trebaju osigurati veći domet, poboljšanu sigurnost i brže vrijeme punjenja. Gdje ćete bolje?! Prve baterije bi se trebale pojaviti u proizvodnju već od sljedeće godine, ali sad se pojavilo prvo ozbiljno istraživanje koje tvrdi da ove baterije neće donijeti ozbiljnije promjene u odnosu na klasične litij-ionske baterije, barem u kontekstu dometa.
Studija koja procjenjuje krute elektrolite, posebno liti-lantan-cirkonij-oksid (LLZO), pokazala je da bi očekivane prednosti gustoće energije čvrstih litij-metalnih baterija mogle biti precijenjene. Solid-state LLZO baterija postigla bi gravimetrijsku gustoću energije od oko 272 Wh/kg. Ova vrijednost neznatno premašuje ponudu postojećih litij-ionskih baterija od 250 do 270 Wh/kg. S obzirom na visoke troškove proizvodnje prednosti su gotovo nepostojeće. Mala je utjeha da postoje još dvije tehnologije s kompozitnim ili kvazi-krutim elektrolitima koje bi mogle biti ekonomski opravdanija opcija.
Eric Jianfeng Cheng, glavni autor studije i istraživač na WPI-AIMR-u, Sveučilište Tohoku, izjavio je:
– Solid-state litij-metalne baterije se smatraju budućnošću pohrane energije, ali naša studija pokazuje da dizajni temeljeni na LLZO-u možda neće pružiti očekivani skok u gustoći energije. Čak i pod idealnim uvjetima, dobici su ograničeni, a troškovi i izazovi u proizvodnji su značajni.
Kao alternativu, znanstvenici istražuju hibridne pristupe koji integriraju LLZO s drugim materijalima. Jedna obećavajuća strategija uključuje kompozitne elektrolite LLZO-u-polimeru, koji zadržavaju visoku ionsku vodljivost, a istovremeno poboljšavaju fleksibilnost i mogućnost izrade. Drugi pristup su kvazi-kruti LLZO elektroliti, koji uključuju malu količinu tekućeg elektrolita za poboljšanje ionskog transporta i strukturnog integriteta. Ovi hibridni dizajni pokazali su poboljšanu dugoročnu stabilnost.
