Raggio più lungo, tempi di ricarica più brevi, uso più sicuro ... Questi sono gli obiettivi che le principali istituzioni e aziende di ricerca scientifica continuano a perseguire quando si tratta di veicoli elettrici. Ora, il produttore di auto elettriche Fisker sta presentando un brevetto per una batteria a stato solido che potrebbe aumentare la gamma di veicoli elettrici a 500 miglia (circa 805 chilometri) e ridurre il tempo di ricarica a un minuto. La società prevede di commercializzare la batteria entro il 2023.
Fondata nel 2005, Fisker ha sede in California, negli Stati Uniti, ed è stato fondato dall'ex designer della BMW Henry Fisker. Nel febbraio 2014, Fisker è stato acquisito dal gruppo cinese Wanxiang e ha cambiato il suo nome in Karma.
Secondo la DailyMail del 14 novembre, Fisco ha presentato una domanda di brevetto questa settimana per una batteria a stato solido. Il brevetto copre nuovi materiali e processi di produzione che sono importanti per raggiungere la densità di energia, gli obiettivi di prestazioni e costi richiesti per le batterie e facilitare la promozione e l'applicazione di veicoli elettrici.
Una batteria a stato solido è una batteria che utilizza un elettrodo solido e un elettrolita solido. Le batterie più comunemente usate sono le batterie liquide e gli elettroliti sono per lo più liquidi. Le batterie a stato solido sono ideali per i veicoli elettrici a causa della loro alta potenza e peso.
Tuttavia, i primi risultati della ricerca mostrano che esistono ancora molte limitazioni all'applicazione commerciale di batterie a stato solido, come una bassa densità di corrente dell'elettrodo, intervallo di temperatura limitato, materiali disponibili limitati, costi elevati e processi di produzione complessi. Inoltre, ci sono diverse modalità di guasto che possono influire sulle prestazioni delle batterie a stato solido, tra cui un'elevata resistenza di contatto all'interno della struttura dello strato di elettrodo e una bassa mobilità ionica, con conseguente capacità di scarico della batteria relativamente bassa.
Diagramma di brevetto
Fisco afferma che la sua batteria a stato solido, che utilizza elettrodi tridimensionali, tenta di superare questa sfida. Questo elettrodo tridimensionale ha 25 volte la superficie di un normale elettrodo a film sottile in una batteria a stato solido e ha un'elevata conducibilità elettronica e ionica, consentendo la ricarica rapida e il funzionamento a bassa temperatura.
Di conseguenza, la densità di energia di questa batteria a stato solido è 2,5 volte quella delle batterie al litio convenzionali. Man mano che i materiali e la produzione continuano a migliorare, Fisco prevede che la batteria costerà un terzo delle batterie al litio convenzionali entro il 2020. Inoltre, il rischio di esplodere della batteria è basso.
"Questa svolta segna l'inizio di una nuova era in materiali a batteria a stato solido e tecnologia di produzione", ha affermato Fabio Albano, vicepresidente di Battery Systems di Fisco. "Stiamo affrontando altre barriere alla commercializzazione di batterie a stato solido, come le prestazioni della batteria a basse temperature", ha affermato.
Fisco ha affermato che la batteria sarà esposta all'International Consumer Electronics Show (CES) a gennaio e dovrebbe essere disponibile in commercio nel 2023. La società è attualmente in discussione con potenziali partner non automotivi per commercializzare la batteria già nel 2023.
In effetti, le batterie a stato solido non sono un'area di ricerca completamente nuova. Gli scienziati lavorano alla tecnologia in laboratorio da anni. Tuttavia, i costi di produzione, la durata del ciclo di ricarica e altri problemi hanno impedito loro di essere commercializzati.
Oltre a Fisco, altre società e istituti di ricerca scientifica hanno dedicato una notevole attenzione a questo area di ricerca e sviluppo. Ad esempio, il Nedo del Giappone (la nuova agenzia di sviluppo globale di sviluppo del settore energetico giapponese) ha sviluppato un piano di ricerca e sviluppo già nel 2008 e piani per ottenere una produzione in serie di batterie a stato solido nel 2030, tra cui litio a stato solido, litio a stato solido -Sulfur e batterie al litio-litio a stato solido. Nel luglio di quest'anno, la Toyota giapponese ha fatto nuovi progressi sui brevetti a batteria a stato solido e ha annunciato che lancerà un nuovo veicolo elettrico dotato di batterie a stato all-solide nel 2022. La Volkswagen tedesca ha anche detto che sta già pianificando il prossimo Generazione di batterie per veicoli elettrici, batterie a stato solido con una gamma di oltre 1.000 chilometri, che saranno prodotte in serie nel 2025.