Pierwsza na świecie bateria jonowo-potasowa 18650

dodano: 2024-09-02 15:43 | aktualizacja: 2024-09-02 19:58
autor: Jan Borejko | źródło: Group1.ai

Akumulator jonowo-potasowy (K-Ion) w formacie 18650 został zaprezentowany na 14. dorocznej konferencji Beyond Lithium w Oak Ridge National Laboratory w Tennessee. Pierwsza na świecie bateria jonowo-potasowa o rozmiarze 18650 amerykańskiego startupu Group1 ma wypełnić lukę w w dostępie do litu.

Group1.ai

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Baterie jonowo - potasowe mogą zastąpić te litowo - jonowe

Ogromna większość smartfonów, tabletów, laptopów i innych przenośnych gadżetów elektronicznych oraz wszystkie elektryczne samochody, autobusy, rowery i hulajnogi na razie jest zasilana bateriami litowo-jonowymi. Zasoby litu na powierzchni ziemi są zbyt małe, aby dalszy rozwój elektryfikacji pojazdów i gadżetów mógł być możliwy. Muszą szybko powstać inne alternatywy, bo baterie litowo-jonowe są zawodne np. zimą oraz mogą powodować groźne pożary np. w podziemnych garażach, na promach i statkach transportowych.

Group1.ai wprowadza alternatywne baterie K-Ion

Startup Group1 z siedzibą w Austin w Teksasie opracował bardziej zrównoważoną alternatywę i wprowadził na rynek pierwszą na świecie baterię jonowo - potasową 18650.

Group1 została założona w 2021 roku przez weteranów technologii akumulatorowych, w tym Leigang Xue, który obecnie pełni funkcję dyrektora ds. produktów, ale wcześniej pracował w laboratorium laureata Nagrody Nobla z 2019 roku i pioniera w dziedzinie akumulatorów, dr. Johna Goodenougha na Uniwersytecie Teksańskim w Austin, który był współtwórcą baterii litowo-jonowej.

To właśnie w laboratorium w Austin dr Xue wynalazł materiał katodowy z pruskiej bieli potasowej (KBW). To właśnie jest uważane za kluczowe osiągnięcie umożliwiające produkcję „bezpieczniejszych, szybciej ładujących się, wydajniejszych i bardziej zrównoważonych” akumulatorów potasowo-jonowych (KIB - ang. K-Ion Battery).

Główny produkt firmy Group1, czyli Kristonite™, to materiał katodowy 4 V w klasie materiałów Potassium (K) Prussian White (KPW) — umożliwia bateriom potasowo-jonowym szybsze ładowanie przy zwiększonym bezpieczeństwie i wyższej gęstości energii w porównaniu z LIB (ang. Litowo - Ion Battery) opartymi na LFP lub bateriami sodowo-jonowymi (NIB - ang. Nitrum Ion Battery), co czyni je przyszłością branży bateryjnej.

Aby wyprodukować ogniwo potasowo-jonowe, katoda KBW jest połączona z anodą grafitową klasy komercyjnej, a także z łatwo dostępnymi formułami elektrolitu i separatorami. Firma Group1 podkreśla w nowych bateriach brak kluczowych i cennych materiałów (metali), takich jak lit, kobalt, nikiel i miedź. To jest ważne ze względu na koszty i dostępność.

- W miarę jak przyspiesza nasze odchodzenie od paliw kopalnych, popyt na baterie litowo-jonowe gwałtownie rośnie, a zapasy litu wkrótce nie będą w stanie sprostać temu zapotrzebowaniu

- powiedział dyrektor generalny Alexander Gira.

- Group1 i baterie potasowo-jonowe mogą stanowić realną alternatywę dla wypełnienia tej luki w dostawach.

Group1 twierdzi, że potasu jest ponad 1000 razy więcej niż litu.

Katoda KBW jest produkowana przy użyciu zrównoważonych procesów niskotemperaturowych.

Rozwój rozpoczął się od małej baterii w wersji pastylki, następnie przeszedł do formatu ogniwa kieszeniowego, a teraz zaprezentowano pierwszą na świecie baterię 18650 KIB. Ten format powinien oznaczać stosunkowo łatwe wdrożenie u producentów pojazdów elektrycznych, a także potencjalne zastosowanie w powerbankach i przenośnych gadżetach, z obietnicą „najlepszej kombinacji wydajności, bezpieczeństwa i kosztów w porównaniu z bateriami litowo-jonowymi na bazie LiFePO4 (LFP) i bateriami sodowo-jonowymi.

Nowe ogniwa K-Ion działają przy napięciu 3,7 V

Ogniwa potasowo-jonowe przekroczyły oczekiwania dotyczące wydajności, wykazując „praktyczną ścieżkę do osiągnięcia gęstości energii grawimetrycznej wynoszącej 160–180 Wh/kg”. Chociaż jest to wartość porównywalna z typowymi pakietami LFP obecnie dostępnymi na rynku, nadal pozostaje w tyle za bateriami nowej generacji CATL Shenxing Plus – które osiągają maksymalnie 205 Wh/kg. W bezpośrednim porównaniu wydajności jest jeszcze dalej za bateriami litowo-jonowymi w laboratorium, a także ogniwami 4680 znajdującymi się na przykład w pojazdach elektrycznych Tesli.

Firma Group1 wysłała próbki do „kluczowych producentów OEM pierwszego poziomu” i producentów ogniw akumulatorowych, mając na celu „szerokie przyjęcie tej rewolucyjnej technologii” w bardzo niedalekiej przyszłości.

Niestety wszystkie katody Kristonite™ muszą być bardzo wysokiej jakości.
Przemysł litowo-jonowy był budowany od ponad 30 lat, więc producenci mają doświadczenie i przeszli przez żmudne zwiększanie skali produkcji. W sektorze potasu nie ma jeszcze producentów katod, a to będzie główną przeszkodą.