Akumulatory litowo-jonowe mają nowego konkurenta
Dzięki dofinansowaniu projektu TT-Battery ze środków unijnych, włoski start-up Tuscan Tech z powodzeniem pokonał główne bariery utrudniające stworzenie akumulatorów opartych na cynku i dwutlenku manganu jako realnego rozwiązania dla różnych dziedzin zastosowania. Stworzone przez firmę zaawansowane akumulatory są nie tylko tanie, ale również łatwe do wytworzenia z powszechnie dostępnych materiałów. Fakt, że są one również odporne na wybuchy czy zapalenie i mogą być w prosty sposób utylizowane, sprawia, że są zrównoważoną i bezpieczniejszą alternatywą dla akumulatorów litowo-jonowych. Rekordowe pod względem ładowania Ostatnie badania nad bateriami opartymi na cynku i dwutlenku manganu wykazały, że możliwe jest nadanie im właściwości dotyczących ponownego ładowania. Miały one krótki okres użytkowania i szybko traciły zdolność do ponownego ładowania, ale projekt TT-Battery dowiódł, iż można je udoskonalić, aby uzyskać znacznie lepsze wskaźniki ponownego ładowania. „Znaleźliśmy odpowiednie połączenie surowców z szybkim ładowaniem i stabilną pracą w wielu tysiącach cykli”, tłumaczy Mario Bartolini, współzałożyciel i dyrektor Tuscan Tech. Opatentowany prototyp urządzenia wykorzystuje wodny roztwór elektrolitu zawierający cząsteczki siarczanu cynku. Rozwiązuje to problemy, takie jak ograniczona żywotność i pojemność akumulatorów opartych na cynku i dwutlenku manganu. Innowacje te doprowadziły do zaprojektowania akumulatora na bazie cynku i dwutlenku manganu o pojemności przekraczającej 5000 cykli ładowania, przy zachowaniu pełnej 99% początkowej pojemności. „Nasz akumulator TT-Battery dorównuje wydajnością najlepszym akumulatorom litowo-jonowym dostępnym na rynku. Ma również więcej cykli ładowania niż akumulator kwasowo-ołowiowy, przy zbliżonych kosztach masowej produkcji”, dodaje Bartolini. Napięcie nominalne wynosi 2 V na ogniwo, a gęstość energii przekracza 150 Wh/kg. Obiecujący potencjał zastosowań stacjonarnych, jak i mobilnych Przewiduje się, że w najbliższych latach rynek stacjonarnego akumulatorowego magazynowania energii magazynów zacznie szybko rosnąć. Firma konsultingowa Boston Consulting Group poinformowała, że do 2030 r. globalne inwestycje w tym sektorze mogą sięgnąć 35 mld USD. W swoim raporcie znany bank inwestycyjny Citigroup prognozuje z kolei, że światowy rynek akumulatorowego magazynowania energii (nie licząc akumulatorów samochodowych) osiągnie 240 GW i 400 mld USD w tym samym roku. TT-Battery może przełamać obecne bariery dla dużych zastosowań stacjonarnych. Oprócz możliwości dłuższego przechowywania i niskich kosztów produkcji, jego konstrukcja jest prosta i zawiera elektrolity bezkwasowe. Inną ważną zaletą jest to, że cynk jest znacznie łatwiej dostępny niż ołów, nikiel, kobalt i lit. Akumulator nie jest łatwopalny, nie koroduje i nie wybucha oraz łatwo poddaje się recyklingowi. Projekt TT-Battery dowiódł, że oparta na cynku i dwutlenku manganu konstrukcja akumulatora może być realną alternatywą dla akumulatorów litowo-jonowych. „Podczas gdy najbardziej obiecującym rynkiem dla TT-Battery jest stacjonarne magazynowanie energii w średniej i dużej skali, w przyszłości nasz niedrogi, odznaczający się wysoką gęstością energii akumulator może zaspokoić potrzeby bezpiecznego transportu elektrycznego o dużym zasięgu”, zauważa Bartolini. Na początku produkcja przemysłowa może nie być łatwa. Po ponad 20 latach od momentu wprowadzenia na rynek akumulatorów litowo-jonowych, producenci poszukują możliwości oceny oszczędności, jakie oferują akumulatory litowo-jonowe. Wprowadzenie nowych akumulatorów nie będzie łatwe, ponieważ określenie cyklu życia produktu wymaga czasu.
Słowa kluczowe
TT-Battery, litowo-jonowe, ponownego ładowania, akumulatory oparte na cynku i dwutlenku manganu, stacjonarne, magazynowanie energii, pojazdy elektryczne
