Dnešné elektromobily a elektrifikované autá, ktorých počet sa na trhu postupne čoraz viac zvyšuje, využívajú v zásade najčastejšie lítiovo-iónové batérie. Automobilka Toyota však pracuje na ambicióznom pláne v súvislosti s horčíkovými alternatívami. Tie by mohli byť podľa jej slov šikovnou náhradou dnešných lítiovo-iónových akumulátorov, pričom ponúknu hneď niekoľko benefitov.
Vedci z výskumného ústavu Toyoty v Severnej Amerike (Toyota Research Institute of North America - TRINA) totiž spolu s univerzitou v Houstone vyvinuli a zdokonaľujú novú katódu a elektrolyt práve pre horčíkové batérie.
Výsledky ich práce publikovali vo vedeckom časopise s názvom Nature Energy, pričom o horčíkových batériách tvrdia, že by mali v prípade nasadenia do praxe v budúcnosti zvýšiť bezpečnosť akumulátorov a zároveň by boli cenovo lacnejšou alternatívou pre aktuálne batérie.
Vďaka novej katóde a elektrolytu je prototyp horčíkovej batérie schopný plného výkonu v izbovej teplote a poskytuje hustotu energie porovnateľnú s lítiovo-iónovými batériami. Profesor Yan Yao z katedry elektrotechniky a počítačového inžinierstva na univerzite v Houstone sa následne vyjadril, že prelom dosiahli vedci kombináciou novej organickej chinónovej katódy a elektrolytu na báze bórových klastrov.
„Nová batéria dosahuje takmer dvojnásobne vyššiu hustotu energie ako predchádzajúce prototypy. Je schopná pracovať vyše 200 nabíjacích cyklov pri zachovaní približne 82 percentnej kapacity, čím dokazuje vysokú stabilitu. Tú môžeme ešte zvýšiť, napríklad manipuláciou s vlastnosťami membrány,“ povedal Hui Dong z univerzity v Houstone, ktorý je zároveň aj jedným z autorov publikácie.
Na konci s vývojom ešte rozhodne nie sú, štúdie tejto technológie stále pokračujú, no objav Toyoty môže urýchliť celkovú komercionalizáciu horčíkových batérií. Zaistiť by tak vo finále mohli i pokles dnes ešte stále vysokých cien elektromobilov, ktoré by boli takýmto typom batérie vybavené.
Práce výskumného ústavu TRINA na horčíkových batériách sú jedným z viacerých výskumných projektov značky Toyoty zameraných na vývoj novej generácie batérií. Najmodernejší program v oblasti výskumu a vývoja sa týka lítiovo-iónových batérií s tuhým elektrolytom.
Ich hustota energie má byť dvakrát vyššia ako pri súčasných batériách typu Li-Ion s kvapalným elektrolytom a od roku 2019 spolupracuje v tejto oblasti japonská automobilka so spoločnosťou Panasonic.
Spoločne vytvorili výskumné a vývojové centrum a majú v úmysle spojiť sily aj v oblasti výroby batérií. Ich cieľom je dosiahnuť ročný predaj 5,5 milióna automobilov Toyoty a Lexusu, vrátane tých s nulovými emisiami, do roku 2030.