Nyheder om udviklingen af en ny type batteri, der ikke har ulemperne ved lithium-ion-batterier, dukker op næsten hver måned, men situationen på markedet har ikke ændret sig i mange år, da nye produkter ikke er implementeret. Men denne gang er situationen en helt anden — Samsung har virkelig taget et stort skridt fremad inden for batteriteknologi til elektriske køretøjer. Desuden taler vi ikke om langsigtet – på SNE Battery Day 2024-udstillingen, der blev afholdt i Seoul, annoncerede virksomheden lanceringen af en pilotlinje til produktion af nye batterier, der allerede er sat i drift. De første batcher af batterier blev sendt til elbilsproducenter til test. Sandt nok vil masseproduktion først begynde i 2027.
Samsung har frigivet de første solid-state batterier til elektriske køretøjer. Billedkilde: interessantengineering.com
Samsung solid-state batterier
Ifølge producenten er Samsungs nye oxid-faststof-batterier overlegne i forhold til eksisterende lithium-ion-batterier på alle nøgleparametre. De vil være i stand til at drive elbiler med en rækkevidde på næsten 1000 km. Opladning af et sådant batteri tager kun 9 minutter, det vil sige, at processen kun tager lidt længere tid end f.eks. tankning af benzinbiler.
Det er dog stadig uvist, om vi taler om opladning fra 0 % til 100 % eller fra 10 -20 % til 80 %, som er standardindikatoren. Faktum er, at efter 80%-mærket reduceres opladningshastigheden kraftigt, hvilket hjælper med at beskytte batteriet mod hurtig slitage og derved forlænge dets levetid betydeligt.
Samsung har lanceret en pilotlinje til produktionen af nye batterier. Billedkilde: trauto.ru
Men det er ikke alt – en alvorlig ulempe ved lithium-ion-batterier er deres eksplosions- og brandfare samt deres relativt korte levetid. Nye batterier har ikke disse ulemper – de eksploderer ikke, og deres levetid, ifølge producenten, når 20 år. De bør også være mindre og lettere end eksisterende alternativer.
Alt dette giver batterier et stort potentiale til at revolutionere elbilindustrien. Faktisk vil maskinerne miste alle deres væsentligste mangler. Derfor kunne de blive et fuldgyldigt alternativ til biler med forbrændingsmotorer. Det er dog usandsynligt, at dette vil ske i den nærmeste fremtid på grund af en væsentlig ulempe ved solid state-batterier, som vi vil diskutere nedenfor.
Hvad er oxid-faststof-batterier
I modsætning til traditionelle batterier, som bruger flydende eller gelpolymerelektrolytter til ionisk ledningsevne mellem elektroderne, bruger solid-state batterier, som navnet antyder, faste elektrolytter. For eksempel kan salte, syrer eller endda polymerer anvendes.
Solid-state-batteriet oplades på 9 minutter. Fotokilde: octa.energy
I tilfælde af Samsung-batterier er den faste elektrolyt lavet af metaloxider. Det giver en energitæthed på 500 Wh/kg. Til sammenligning er tætheden af konventionelle elbilbatterier cirka 270 Wh/kg. Det er takket være dette, at producenter af elbiler praktisk talt vil kunne fordoble deres bilers rækkevidde uden at ændre batteristørrelsen.
Hvorfor Samsungs Solid-State-batterier ikke vil ændre elbilindustrien
Samsungs solid-state oxid-batterier er overlegne i forhold til lithium-ion-batterier, har vi fundet ud af på mange vigtige måder, men ikke alle. Deres alvorlige ulempe er deres høje omkostninger. Derfor oplyser producenten selv, at de vil blive brugt i dyre biler i “super premium”-segmentet. Det betyder, at nye batterier, i hvert fald for første gang, ikke vil blive udbredt.
Derudover vil Samsung introducere batterier med højt nikkelindhold til premiumsegmentet. Og til flere budgetmaskiner udvikler Samsung lithiumjernfosfat (LFP) og koboltfri batterier og arbejder også på tørelektrodeteknologi. Som planlagt skulle de være mere overkommelige end eksisterende lithium-ion-batterier, hvilket vil give elbilproducenter mulighed for at reducere deres omkostninger. Sandt nok er der endnu ikke tale om deres andre seriøse fordele.
Mange virksomheder, såsom TDK, har annonceret skabelsen af deres egne solid-state batterier. Billedkilde: ru.futuroprossimo.it
Men det betyder ikke, at solid-state batterier ikke vil blive brugt i mellemklassebiler i lang tid. Kinesiske forskere har allerede udviklet en model af et solid-state batteri, som burde være meget mere overkommeligt end Samsungs. Den er baseret på en sulfidelektrolyt, som bruger et nyt LPSO-materiale i stedet for det dyre lithiumsulfid, der bruges i analoger.
Sørg for at besøge vores Zen- og Telegram-kanaler, her finder du de mest interessante nyheder fra videnskabens verden og de seneste opdagelser!
Derudover arbejder mange andre producenter på at skabe solid-state batterier, for eksempel det japanske TDK Corporation, som også har annonceret den succesfulde udvikling af et solid state batteri med en energitæthed på 1000 Wh/l. Det betyder, at japanske batterier vil kunne lagre endnu mere energi end Samsung-batterier. Masseintroduktionen af solid state-batterier i elektriske køretøjer og gadgets er således meget mere lovende end for eksempel batterier fra atomaffald, som vi talte om tidligere.