Revoluce se zatím nekoná. Testy superakumulátoru vzbuzují kontroverze. Proč je kolem výrobce tolik pochybností?

Velké sliby

Společnost Donut Lab představila svou baterii s pevným elektrolytem letos na veletrhu CES v Las Vegas. Podle zveřejněných informací má dosahovat energetické hustoty až 400 Wh/kg, zvládnout nabíjení z nuly na sto procent za zhruba 5,5 minuty a fungovat v teplotním rozsahu od −30 do +100 °C.

Firma navíc tvrdí, že baterie bude bezpečnější, vydrží až 100 000 cyklů a její výroba bude levnější než u běžných lithium-iontových akumulátorů. K těmto parametrům ale byla odborná veřejnost velmi skeptická. Jaká je realita?

Rychlejší než kdy dřív: Nová baterie se nabije za 4,5 minuty

Finské výzkumné centrum VTT provedlo ve spolupráci se společností Donut Lab nezávislé testy. Jejich cílem bylo ověřit deklarované parametry.

První test se zaměřil na schopnosti rychlonabíjení. Skutečně potvrdil, že baterii lze z 0 na 80 % kapacity nabít za 4,5 minuty. 

Ve druhém testu se experti zaměřili na vlastnosti článku při extrémních teplotách. Výsledky měly ukázat, že článek dokáže poskytovat dostatek energie i při extrémních teplotách až 100 °C – a dokonce při tom zvýšit svou kapacitu. To by nakonec ani nemuselo být tolik překvapivé, protože s rostoucí teplotou klesá vnitřní odpor baterie.

Problém u klasických lithium-iontových článků je však v tom, že při takto vysokých teplotách hrozí riziko jejich vzplanutí.

Test při vysokých teplotách

Podle zprávy výzkumného týmu měl testovaný článek nominální kapacitu 26 Ah a celkovou uloženou energii 94 Wh při napětí 3,6 V.

Nejprve vědci stanovili referenční hodnotu při pokojové teplotě +20 °C. Při vybíjení proudem 24 A dosáhl článek kapacity 24,9 Ah, tedy zhruba o 4 % méně, než je udávaná nominální hodnota.

A pak přišlo překvapení:

• Při +80 °C dodal článek při stejném proudu 27,5 Ah, což odpovídá 110,5 % kapacity oproti pokojové teplotě.
• Při +100 °C a vybíjení proudem 12 A poskytl 27,6 Ah, tedy 107,1 % referenční kapacity.

Po těchto testech se baterie znovu normálně nabila při pokojové teplotě.

Pro srovnání: Většina běžných lithium-iontových článků by při takových teplotách čelila výrazné degradaci nebo riziku efektu tzv. thermal runaway. To, že testovaný článek nejen přežil, ale dokonce dodal více energie, odpovídá chování pevných elektrolytů – jejich iontová vodivost se totiž s teplotou zlepšuje a neobsahují hořlavý kapalný elektrolyt.

Objevil se ale jeden problém. Po testu při 100 °C vědci zjistili, že u pouzdra článku došlo k narušení vakua. Baterie sice dál fungovala a šla normálně nabít, ale únik plynu naznačuje, že při tak extrémní teplotě může docházet buď k problémům s obalem článku, nebo k tvorbě plynu uvnitř baterie. Zatím není jasné, co z toho je skutečnou příčinou. Každopádně v takovém stavu se už z bezpečnostního hlediska nedoporučuje baterii nadále používat.

Otazníky kolem technologie

Další otázky vyvolává i fakt, že různé testy probíhaly na různých bateriových článcích, takže zatím není jasné, zda jeden konkrétní akumulátor skutečně splňuje všechny slibované parametry najednou. Navíc některé detaily z měření připomínají spíše chování běžných lithium-iontových baterií než revoluční technologii s pevným elektrolytem.

Zajímavé výsledky. Otázky však zůstávají a revoluce se zatím nekoná

Donut Lab si zaslouží uznání za to, že během dvou týdnů zveřejnil dvě nezávislé testovací zprávy, potvrzující konkrétní vlastnosti baterie. Takovou míru otevřenosti většina startupů v této branži nikdy nenabídla.

Zvlášť výsledky při 80 °C a 100 °C jsou pozoruhodné – běžné lithium-iontové články by něco takového nezvládly a chování odpovídá tomu, co by se od solid-state elektrolytu skutečně dalo čekat .

Současně je ale jasně vidět, že firma zatím potvrzuje pouze méně kontroverzní tvrzení: rychlé nabíjení a odolnost vůči teplu.

Nejvíce sebevědomé sliby, které také vyvolaly největší kritiku – energetická hustota 400 Wh/kg a výdrž až 100 000 cyklů –, prozatím žádným nezávislým testem neprošly. Navíc ztráta vakua při 100 °C může být první náznak fyzikálních limitů technologie, o kterých marketing firmy nemluví.

Momentálně tedy platí, že data o rychlém nabíjení a vysokých teplotách jsou skutečná a potvrzená. Firma plánuje zveřejňovat další nezávislé testy, které mají postupně potvrdit deklarované vlastnosti baterie. Pokud se sliby nakonec ověří i v praxi, mohlo by jít o zásadní krok pro elektromobilitu. Prozatím ale zůstává „zázračná baterie“ spíše velkým příslibem než potvrzenou revolucí.

Zdroj: I Donut Believe, Electrek