Ogniwa solid-state – dlaczego to trudne (cykl „Elektromobilność 14”)

Ogniwa solid-state, czyli akumulatory półprzewodnikowe, uznawane są za przyszłość elektromobilności, ponieważ w teorii mogą zaoferować większą gęstość energii, szybsze ładowanie i wyższe bezpieczeństwo niż klasyczne ogniwa litowo-jonowe. Ich działanie opiera się na zastąpieniu ciekłego elektrolitu, stosowanego w obecnych bateriach, ciałem stałym, co pozwala wyeliminować problemy związane z przegrzewaniem, ryzykiem zapłonu czy ograniczeniami termicznymi. Solid-state mają potencjał znacząco zwiększyć zasięg samochodów elektrycznych nawet o 50–80% przy tej samej wielkości pakietu i umożliwić ładowanie trwające zaledwie kilkanaście minut. Dlaczego zatem jeszcze nie trafiają masowo do pojazdów? Główne problemy to trudności technologiczne związane z produkcją materiałów w skali przemysłowej, zapewnieniem odpowiedniej trwałości cykli ładowania i zachowaniem stabilności struktury elektrody. W laboratoriach ogniwa tego typu pokazują świetne parametry, jednak masowa produkcja wymaga zastosowania nowych procesów oraz opracowania elektrolitów stałych przewodzących jony litowe z wysoką efektywnością. Dodatkowym wyzwaniem jest wysoka cena i konieczność stworzenia zupełnie nowych łańcuchów dostaw. Firmy motoryzacyjne i technologiczne inwestują miliardy dolarów w rozwój ogniw solid-state i zapowiadają ich wprowadzenie w autach już w latach 2030–2035, ale eksperci podkreślają, że droga jest jeszcze długa. Dla kierowców oznacza to perspektywę wprowadzenia akumulatorów, które całkowicie zmienią charakter aut elektrycznych, czyniąc je praktyczniejszymi, bezpieczniejszymi i bardziej efektywnymi energetycznie. Solid-state to technologia trudna, ale potencjalnie rewolucyjna, dlatego cyklicznie wraca jako kluczowy temat przyszłości elektromobilności.