Αυτό είναι το πρόβλημα με τις μπαταρίες των ηλεκτρικών!

Ένα από τα προβλήματα με τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, που αποτελεί και την κύρια τροχοπέδη στο να αποκτήσει για πρώτη φορά κάποιος EV, είναι η αυτονομία που εξαρτάται 100% από τη μπαταρία τους.

Πολλές εταιρείες επιλέγουν μπαταρίες LFP για τα EV που κατασκευάζουν, που σημαίνει πως δεν αξιοποιούν ολόκληρη την ενεργειακή τους χωρητικότητα. Αυτό ίσως εξηγεί και γιατί ορισμένες αυτοκινητοβιομηχανίες προσφέρουν πολυετή εγγύηση μπαταρίας ή εφ’ όρου ζωής.

Γενικά, η απώλεια ενεργειακής χωρητικότητας σε μία μπαταρία αυτοκινήτου μεταφράζεται σε μεγάλο κόστος, διότι συνήθως η πηγή του προβλήματος είναι είτε μία εσωτερική βλάβη είτε οι πολλοί κύκλοι φόρτισης.

Όμως, στις μπαταρίες LFP η χωρητικότητα χάνεται λόγω της χημείας τους. Επιστήμονες από Πανεπιστήμιο του Γκρατς της Αυστρίας ανακάλυψαν την αιτία αυτής της απώλειας, μελετώντας εκτενώς τη φύση αυτών των μπαταριών.

Όταν μιλάμε για μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου, έχουμε να κάνουμε με μία χημεία η οποία εκ φύσεως δεν μπορεί να αξιοποιήσει το 100% της ωφέλιμης ενεργειακής της χωρητικότητας. Το πόρισμα της επιστημονικής έρευνας λέει ότι το 25% παραμένει αχρησιμοποίητο.

Συγκεκριμένα, λένε πως είδαν από ισχυρά μικροσκόπια πού και πώς τα ιόντα λιθίου αποθηκεύονται, πριν απελευθερωθούν κατά τη διάρκεια των κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης.

Ακολουθώντας τη διαδρομή τους, ανακάλυψαν ότι το πρόβλημα βρίσκεται στα ακίνητα ιόντα λιθίου που κατανέμονται άνισα, την ώρα που άλλες περιοχές της μπαταρίας να είναι πλουσιότερες σε λίθιο και άλλες φτωχότερες.

«Οι μελέτες μας έδειξαν ότι ακόμη και όταν τα στοιχεία της μπαταρίας είναι πλήρως φορτισμένα, τα ιόντα λιθίου παραμένουν στο κρυσταλλικό πλέγμα της καθόδου αντί να μετακινηθούν στην άνοδο. Αυτά τα ακίνητα ιόντα κοστίζουν χωρητικότητα», εξηγεί ο Daniel Knez , ένας από τους επιστήμονες που συμμετείχαν στη μελέτη.

Τώρα, λοιπόν, γνωρίζουμε οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν ακόμα μία πρόκληση μπροστά τους: Να λύσουν το φυσικό πρόβλημα των μπαταριών LFP, ώστε να εκμεταλλευτούν ολόκληρη την ενεργειακή της χωρητικότητα.