Natrion, sostenuto da Mark Cuban, ha svelato i suoi ultimi sviluppi nella produzione di batterie allo stato solido con il nuovo separatore LISIC278 in una tradizionale cella a sacchetto. Il separatore consente una maggiore resistenza termica rispetto ad altre batterie EV, diminuendo il rischio di incendi e combustione. Inoltre, la cella ha mostrato un aumento del 40 percento della velocità di carica rispetto a una batteria convenzionale con la stessa capacità.
Il materiale LISIC278 di Natrion utilizza un elettrolita LISIC (Litio Solid Ionic Composite) che imita le prestazioni e le specifiche di un separatore di poliolefina standard, che si trova tra l’anodo e il catodo. Lo scopo del separatore è prevenire i cortocircuiti mantenendo gli elettrodi separati e consentendo anche il passaggio di cariche ioniche con il necessario passaggio di correnti in una cella. La cella LISIC può utilizzare significativamente meno del liquido elettrolitico fornendo un’elevata capacità di trasporto ionico in condizioni ambientali. Ciò mantiene la resistenza termica delle celle sopra i 200° Celsius (392 F) senza avere alcuna porosità.
La capacità del separatore LISIC278 di rimanere stabile alle alte temperature elimina quasi il rischio di incendio, mentre mostra anche una ridotta capacità di un evento termico del tutto.
Il CEO e co-fondatore Alex Kosyakov ha affermato che la riduzione degli elettroliti liquidi infiammabili era un obiettivo principale perché ridurre la percezione che le celle della batteria prendano fuoco è una chiave per una crescente adozione di massa dei veicoli elettrici:
“Ridurre la nostra dipendenza dai liquidi infiammabili nelle batterie dei veicoli elettrici è la chiave per ridurre il rischio di incendio e, in definitiva, rendere più praticabile l’adozione di massa dei veicoli elettrici. Quindi il fatto che questi dati mostrino che possiamo produrre celle della batteria altrettanto efficienti con solo una piccola frazione di quel liquido è un’enorme vittoria”.
Prestazioni cicliche di una cella a sacchetto a due strati con carica e scarica C/3 utilizzando LISIC278 con un catodo NMC532 e un anodo di grafite naturale.
Oltre alla stabilità delle celle LISIC278, ha anche mostrato un aumento del 40 percento della velocità di carica, impiegando solo 3 ore per caricarsi rispetto alle 5 ore di una cella convenzionale con la stessa capacità. Natrion ha utilizzato una busta standard contenente catodo NMC532, elettrolita liquido LP40 e un anodo di grafite naturale con un separatore all’avanguardia per i suoi esperimenti. Questo è stato confrontato con la custodia Natrion, che era identica ma utilizzava il separatore LISIC279 invece di un design convenzionale.
Confronto delle prestazioni di ciclo di due celle a sacchetto a uno strato: una costruita con LISIC278 e un’altra costruita con un separatore di poliolefina disponibile in commercio.
La cella con il separatore LISIC279 mostrava anche un’elevata efficienza coulombica iniziale. Le tradizionali celle agli ioni di litio hanno “tipicamente” meno energia disponibile di quella con cui vengono caricate quando vengono utilizzate le prime volte. Le cellule Natrion non hanno mostrato questo problema e “hanno mostrato efficienze coulombiche iniziali più elevate e di conseguenza una migliore ritenzione della capacità a tassi C più elevati”, ha affermato la società.
Il dottor Jon Tuck, un esperto nell’accumulo di energia per Silent Koala, ha affermato che l’uso di meno liquido elettrolitico mantenendo un tasso coulombico iniziale elevato è difficile, specialmente alla soglia di capacità e C-rate qui indicata. “Questi risultati sono molto promettenti e mostrano una versatilità d’uso per LISIC che dobbiamo ancora vedere da altri materiali elettrolitici allo stato solido. Segnala il potenziale dei materiali Natrion per far avanzare davvero l’industria e le prodezze tecnologiche in fase di sviluppo”, ha aggiunto il dottor Tuck.
Natrion ha sede a Binghamton, New York, e ha operazioni a Champaign, Illinois.
Le batterie allo stato solido utilizzano un materiale solido per consentire all’energia di fluire dal catodo all’anodo, invece delle tradizionali celle agli ioni di litio, che utilizzano una soluzione di elettrolita liquido. I produttori di veicoli elettrici non sono stati in grado di passare alla tecnologia a stato solido a causa dei suoi complessi processi di produzione. Inoltre, i ricercatori non sono stati in grado di trovare soluzioni ideali per il materiale che utilizzerebbe nelle batterie e questo continua a rappresentare un grave collo di bottiglia nello sviluppo dello stato solido.
Shark Tank-backed Natrion presenta un separatore di batteria a stato solido con rischio di incendio quasi zero
