Biaya 800 kilometer dalam satu menit akan menelan biaya sepertiga dari biaya baterai lithium konvensional

Rentang yang lebih panjang, waktu pengisian yang lebih pendek, penggunaan yang lebih aman ... ini adalah tujuan yang terus dilakukan oleh lembaga penelitian ilmiah dan perusahaan yang terus dilakukan ketika datang ke kendaraan listrik. Sekarang, pembuat mobil listrik Fisker mengajukan paten untuk baterai solid-state yang dapat meningkatkan jangkauan kendaraan listrik hingga 500 mil (sekitar 805 kilometer) dan mengurangi waktu pengisian daya menjadi satu menit. Perusahaan berencana untuk mengkomersialkan baterai pada tahun 2023.

Didirikan pada tahun 2005, Fisker berbasis di California, Amerika Serikat, dan didirikan oleh mantan perancang BMW Henry Fisker. Pada bulan Februari 2014, Fisker diakuisisi oleh Wanxiang Group China dan mengubah namanya menjadi Karma.

Menurut DailyMail pada 14 November, Fisco mengajukan aplikasi paten minggu ini untuk baterai solid-state. Paten ini mencakup bahan baru dan proses manufaktur yang penting untuk mencapai kepadatan energi, kinerja, dan target biaya yang diperlukan untuk baterai dan memfasilitasi promosi dan penerapan kendaraan listrik.

Baterai solid-state adalah baterai yang menggunakan elektroda padat dan elektrolit padat. Baterai yang paling umum digunakan adalah baterai cair, dan elektrolit sebagian besar cair. Baterai solid-state sangat ideal untuk kendaraan listrik karena daya dan beratnya yang tinggi.

Namun, hasil penelitian awal menunjukkan bahwa masih ada banyak keterbatasan pada aplikasi komersial baterai solid-state, seperti kepadatan arus elektroda rendah, kisaran suhu terbatas, bahan yang tersedia terbatas, biaya tinggi, dan proses manufaktur yang kompleks. Selain itu, ada beberapa mode kegagalan yang dapat mempengaruhi kinerja baterai solid-state, termasuk resistensi kontak yang tinggi dalam struktur lapisan elektroda dan mobilitas ion rendah, menghasilkan kapasitas pelepasan baterai yang relatif rendah.

Diagram Paten

Fisco mengatakan baterai solid-state-nya, yang menggunakan elektroda tiga dimensi, berupaya mengatasi tantangan ini. Elektroda tiga dimensi ini memiliki 25 kali luas permukaan elektroda film tipis normal dalam baterai solid-state, dan memiliki konduktivitas elektronik dan ionik yang tinggi, memungkinkan pengisian cepat dan operasi suhu rendah.

Akibatnya, kepadatan energi baterai solid-state ini adalah 2,5 kali dari baterai lithium konvensional. Ketika bahan dan manufaktur terus meningkat, Fisco mengharapkan baterai menelan biaya sepertiga dari baterai lithium konvensional pada tahun 2020. Selain itu, risiko baterai meledak rendah.

"Terobosan ini menandai awal era baru dalam bahan baterai solid-state dan teknologi manufaktur," kata Fabio Albano, wakil presiden Sistem Baterai di Fisco. "Kami membahas hambatan lain untuk komersialisasi baterai solid-state, seperti kinerja baterai pada suhu rendah," katanya.

Fisco mengatakan baterai akan dipamerkan di International Consumer Electronics Show (CES) pada bulan Januari dan diharapkan tersedia secara komersial pada tahun 2023. Perusahaan saat ini sedang dalam diskusi dengan mitra non-otomotif potensial untuk mengkomersialkan baterai sedini 2023.

Faktanya, baterai solid-state bukan bidang penelitian yang sama sekali baru. Para ilmuwan telah mengerjakan teknologi di lab selama bertahun -tahun. Namun, biaya produksi, daya tahan siklus pengisian, dan masalah lainnya membuat mereka tidak dikomersialkan.

Selain Fisco, perusahaan lain dan lembaga penelitian ilmiah telah mencurahkan banyak perhatian pada bidang penelitian dan pengembangan ini. Misalnya, NEDO Jepang (Badan Pengembangan Komprehensif Teknologi Industri Energi Baru Jepang) mengembangkan rencana penelitian dan pengembangan pada awal 2008, dan rencana untuk mencapai produksi massal baterai solid-state pada tahun 2030, termasuk lithium solid-state, solid-state lithium -sulfur, dan baterai lithium-air solid-state. Pada bulan Juli tahun ini, Toyota Jepang membuat kemajuan baru pada paten baterai solid-state, dan mengumumkan bahwa mereka akan meluncurkan kendaraan listrik baru yang dilengkapi dengan baterai all-solid-state pada tahun 2022. Volkswagen Jerman juga mengatakan bahwa mereka sudah merencanakan berikutnya Generasi baterai kendaraan listrik, baterai solid-state dengan kisaran lebih dari 1.000 kilometer, yang akan diproduksi secara massal pada tahun 2025.