Akumulatora izpēte: lēns progress

Akumulatora izpēte: lēns progress

"Cietvielu akumulatori ir vieni no populārākajiem kandidātiem nākamās paaudzes akumulatoriem."MĀRTĪNS FINSTERBUŠS

Automobiļu ekonomija: nākamās paaudzes cietvielu akumulatoriem jābūt divreiz jaudīgākiem un drošākiem par mūsdienu litija jonu akumulatoriem. Kas ir patiesība par autoražotāju solījumiem?
Mārtiņš Finsterbušs: Patiesībā cietvielu akumulatori ir viens no populārākajiem nākamās paaudzes elektrisko mobilitātes akumulatoru kandidātiem. Tā kā tie vairs nesatur šķidros elektrolītus, atšķirībā no mūsdienu litija jonu akumulatoriem, tie ir necaurlaidīgi un izturīgi pret temperatūru. Mūsu pētniecības institūtā mēs strādājam arī pie enerģijas blīvuma dubultošanas un ilgtermiņa stabilitātes uzlabošanas.

Cik tālu esat paveicies ar savu pētījumu un kad mēs varam sagaidīt, ka jaunās paaudzes akumulatori būs gatavi tirgum?
Ja rīt kāds no maniem darbiniekiem vienā rāvienā atrisinātu visas atlikušās fizikālās un ķīmiskās problēmas, tas aizņemtu tikai divus gadus. Patiesībā mums vēl ir jāpārvar daži šķēršļi, jo mūsu šūnas pagaidām darbojas tikai laboratorijas mērogā. Lielais izaicinājums tagad ir atsevišķas mazās šūnas funkcijas mērogošana līdz vairākiem simtiem lielu transportlīdzekļa elementu akumulatora komplektam. Nākamajā solī materiāli un ražošanas procesi ir jāoptimizē izmaksu efektivitātes ziņā, jo automobiļu ražošanā katrs cents ir svarīgs. Tāpēc es negaidu funkcionālus prototipus pirms 2025. gada un iespējamu liela mēroga ražošanu pirms 2030. gada.

Tādi automašīnu ražotāji kā Toyota un Fisker, kā arī putekļu sūcēju ražotājs Dyson vēlas 2020. gadu sākumā laist tirgū cietvielu akumulatorus. Vai tajā ir kāda patiesība, vai tās ir tikai baumas?
Ja es to zinātu, es nebūtu fiziķis, bet gan gaišreģis(smejas). Daudzas pētniecības laboratorijas visā pasaulē pašlaik strādā pie jaunām traucējošām akumulatoru tehnoloģijām visstingrākajā slepenībā. Neviens šodien nevar pateikt, kurš galu galā uzvarēs sacīkstēs.

Jūs dzirdat par dažādiem jēdzieniem, piemēram, litija sēra, litija gaisa vai pat litija stikla akumulatoriem. Kura, jūsuprāt, ir visdaudzsološākā?
Jülich pētniecības centrā mēs galvenokārt strādājam pie oksīda keramikas cietvielu akumulatoru izstrādes. Lai gan tiem ir lielākas ražošanas problēmas salīdzinājumā ar cietvielu baterijām, kuru pamatā ir sērs vai fosfāts, tās ir arī visstabilākās. Mēs izstrādājam izejas pulverus, pusfabrikātus un funkcionālos slāņus un izmantojam, lai izveidotu veselas šūnas. Mūsu rīcībā ir daudzu gadu pieredze un liels keramikas ražošanas un apstrādes procesu portfelis, ar kuriem varam kombinēt visdažādākos materiālus un ražot dažādus šūnu tipus. Uzmanības centrā vienmēr ir tādu materiālu un procesu izstrāde, kas ir pēc iespējas izdevīgāki un mērogojami.

Vai jūs personīgi iegādātos elektromobili šodien vai drīzāk gaidītu nākamo tehnoloģisko lēcienu akumulatoru attīstībā?
Visticamāk, tuvākajos gados nenotiks būtisks tehnoloģisks lēciens, bet gan pakāpeniska akumulatoru tehnoloģiju attīstība. Galu galā litija jonu akumulators ar šķidru elektrolītu pastāv jau 25 gadus un tiek pastāvīgi attīstīts. Tāpēc jau interesējos par elektromobiļa iegādi, taču esmu novērojis, ka bieži vien nesaņemu kompetentas dīleru atbildes uz saviem jautājumiem par šobrīd uzstādītajiem transportlīdzekļa akumulatoriem. Turklāt uzlādes infrastruktūra vēl nav pietiekami pieejama manām mobilitātes vajadzībām, tāpēc drīzāk vēlos nedaudz pagaidīt.