211service.com
Ett prototypbatteri kan fördubbla utbudet av elbilar
Ett experimentellt litiumjonbatteri baserat på material som utvecklats vid ett laboratorium för energidepartementet i USA lagrar dubbelt så mycket energi som de batterier som används i de flesta elbilar.
En platt högenergibattericell från Seeo, framför ett batteripaket som innehåller många celler.
Om tekniken kan kommersialiseras kan den ge prisvärda elbilar en räckvidd på över 200 miles per laddning, säger Hal Zarem, VD för Seeo, en startup som arbetar med tekniken. Idag har de billigaste elbilarna, som kostar runt 30 000 dollar, vanligtvis en räckvidd på mindre än 100 mil.
Alternativt kan den förbättrade lagringskapaciteten användas för att halvera storleken på batteripaketen samtidigt som den nuvarande räckvidden bibehålls, vilket gör elfordon avsevärt billigare. Ett konventionellt batteripaket med en räckvidd på 100 miles kostar ungefär $10 000.
Seeo, som är baserat i Hayward, Kalifornien, samlade nyligen in 17 miljoner dollar från investerare, inklusive Samsung Ventures. Man planerar att börja skicka batterier till potentiella kunder för utvärdering nästa år.
Seeos prototyp är vad som kallas ett solid-state-batteri, vilket innebär att den flytande elektrolyten som används i konventionella litiumjonbatterier ersätts med en solid. Fasta elektrolyter har ett antal potentiella fördelar; den Seeo har utvecklat använder ren litium, vilket gör att den kan lagra mer energi. Andra företag har utvecklat batterier med fasta elektrolyter och rent litium, men deras energilagringskapacitet - åtminstone för de stora batterier som behövs i elbilar - har vanligtvis varit mindre än vad Seeo har uppnått.
Seeo tillverkar sina batterier på konventionell utrustning.
Normalt leder fasta elektrolyter inte joner lika bra som flytande elektrolyter. Dessutom tenderar rent litium att bilda metalltrådar, eller dendriter, som orsakar kortslutningar. Det problemet förhindras vanligtvis genom att inkorporera litiumet i ett annat material, såsom grafit.
Seeos fasta elektrolyt innehåller dock två polymerskikt. Den ena är mjuk och leder joner; den andra är hård och bildar en fysisk barriär mellan elektroderna, för att förhindra dendriter från att orsaka kortslutningar.
Andra företag som har utvecklat solid-state-batterier med rent litium har tvingats göra förändringar på andra ställen i batteriet som minskat lagringskapaciteten, till stor del som ett resultat av spänningsbegränsningarna hos fasta elektrolyter. Seeo har kunnat undvika det problemet, även om det inte ger detaljer.
Zarem säger att batterierna kan tillverkas med konventionell utrustning för tillverkning av litiumjonbatterier, vilket kan hjälpa till att hålla kostnaderna nere.
Några nyckelfrågor kvarstår. Seeo vet ännu inte hur många gånger batterierna kan laddas till exempel. I ett pågående test har prototypceller hittills överlevt mer än 100 laddningar, men för att vara praktiska kommer de att behöva hålla över 1 000 cykler.
En annan utmaning är att befintliga litiumjonbatterier snabbt blir billigare och bättre. Genom att skala upp produktionen av konventionella batterier siktar Tesla Motors och Panasonic på att producera elbilar som kostar 35 000 dollar och har en räckvidd på 200 mil.