Densidade da bateria de estado sólido de 500 Wh/kg alcançada pelo pacote híbrido de Li-Mn de baixo custo no FAW EV com alcance de 500 milhas

Como a China está priorizando os eletrólitos de estado sólido como a nova fronteira no desenvolvimento de baterias para veículos elétricos em seu novo plano de cinco anos, ela criou o primeiro sistema de padronização e classificação de baterias de estado sólido de baterias de estado sólidoque deverá ser oficializado em julho.

Nele, as baterias de estado sólido são categorizadas pela quantidade de líquido em seu eletrólito, e aquelas com 95% eletrólito sólido são agora chamadas de baterias híbridas sólido-líquido. A CATL e outros consideram a tecnologia híbrida uma solução provisória perfeita no caminho para as baterias de estado totalmente sólido, que são caras e têm vida útil mais curta, já que as híbridas podem ser produzidas nas linhas de produção existentes para eletrólito líquido.

Bateria de eletrólito híbrido atinge densidade de energia em estado sólido

O mais novo desenvolvimento em baterias híbridas sólido-líquido está agora confirmando as afirmações da CATL. Um pacote de bateria de 142 kWh foi instalado em um sedã do FAW Group no espaço anteriormente ocupado por uma bateria LFP com aproximadamente metade da capacidade.

A nova bateria híbrida sólido-líquido usa manganês para o cátodo em vez do caro níquel e oferece 500 Wh/kg de densidade de energia. Como lembrete, isso é o dobro do que as baterias LFP modernas oferecem e está no limite teórico das baterias de estado sólido de primeira geração que a Toyota anunciou que serão instaladas em seus veículos até 2028, com grande alarde.

A bateria de lítio-manganês com eletrólito sólido-líquido foi desenvolvida em conjunto com a FAW, VWna China, e cientistas da Universidade de Nankai. Eles seguiram uma rota de pesquisa diferente em comparação com as baterias existentes com eletrólito semissólido, como a 150 kWh que a NIO aluga para viagens mais longas, pois é muito cara para ser vendida com o carro. A NIO foi pioneira na tecnologia em seus sedãs, que agora cobrem mais de 650 milhas com uma carga da bateria híbrida líquido-sólida.

Ao trocar o caro níquel por manganêsos pesquisadores conseguiram reduzir o custo do pacote híbrido e, ao mesmo tempo, oferecer uma densidade de energia compatível com a de uma bateria de estado sólido. "A bateria usa a tecnologia de eletrólito composto curado in-situ, que oferece alta condutividade iônica, uma ampla janela eletroquímica, forte compatibilidade interfacial, retardamento de chama e vantagens de custo", informa o relatório. O ânodo também foi formado in situ para aumentar a vida útil da bateria e o perfil de segurança, enquanto o cátodo de lítio-manganês oferece uma densidade de energia de 300 mAh/g, superando até mesmo as melhores células LFP por um fator de dois.

Espera-se que os testes de alcance nos protótipos de veículos da FAW rendam mais de 1.000 km com uma carga. No entanto, isso seria no padrão CLTC local mais generoso, portanto, com a eficiência média de EV de cerca de 30 kWh por 100 milhas, espera-se que a bateria híbrida atinja um alcance de 500 milhas nas estimativas da EPA. A próxima iteração que a equipe prepara é um pacote de 200 kWh que oferecerá cerca de 700 milhas com uma carga, novamente em um espaço compacto.

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