Батареи имеют решающее значение для нашего устойчивого будущего. От электромобилей до хранения возобновляемой энергии — они позволяют нам быстро декарбонизировать нашу промышленность и жизнь. Однако они дорогие, часто заряжаются слишком медленно и оказывают негативное воздействие на окружающую среду и человечество через эксплуатационную и разрушительную добычу ресурсов. Но стартап под названием Group1, возможно, только что решил эти проблемы, используя революционную, ранее не применяемую технологию — химию калий-ионных батарей. Таким образом, они фактически обещают создать идеальную батарею, лишённую любых ограничений нынешних литий-ионных или LFP ячеек. Однако не только их уникальная технология делает Group1 столь многообещающим; это абсолютно гениальное воплощение этой технологии делает их такими революционными. Позвольте объяснить.
Калий-ионные батареи работают так же, как и литий-ионные батареи. Положительно заряженные ионы лития или калия перемещаются с одной стороны батареи на другую, и при этом отправляют отрицательно заряженные электроны через цепь, питая её. Однако ионы калия больше ионов лития, что означает, что при прохождении через батарею они могут причинить необратимый ущерб важным частям, таким как катод, что приводит к значительно меньшему сроку службы по сравнению с литий-ионными элементами.
Именно поэтому технология калий-ионных батарей до сих пор в основном оставалась без внимания, и развитие батарей в последние десятилетия было сосредоточено в основном на литий-ионной технологии.
Это досадно, потому что калий-ионные батареи имеют потенциал стать выдающимися! Они могут достигать такой же плотности энергии, как литий-ионные, при этом заряжаясь значительно быстрее. Фактически, они теоретически могут заряжаться даже быстрее, чем натрий-ионные батареи, которые являются одними из самых быстро заряжаемых батарей на сегодняшний день. Они также гораздо более экологичны и благоприятны для человечества. Калий гораздо более распространен, чем литий, и его добыча значительно легче, что снижает ущерб для окружающей среды и снижает углеродный след, что делает его значительно дешевле лития. Более того, калий-ионные батареи не требуют дорогих, наносящих ущерб окружающей среде и нарушающих права человека добавок, таких как кобальт, для достижения пиковых показателей, как это необходимо литий-ионным батареям. Снова, это делает калий-ионные батареи дешевле, более этичными и более экологичными.
И вот здесь на сцену выходит Group1, которые не только решили проблему долговечности, но и разработали калийную батарею, которую легко производить из стандартных компонентов и которая легко интегрируется в уже существующие системы хранения энергии (ESS) и электромобили.
Батарея Group1 использует широко доступные графитовые аноды, разработанные для работы в литий-ионных батареях. Это упрощает масштабирование производства этих батарей, делает его быстрее и дешевле, так как им не нужно создавать специальный анод. Их катод Potassium Persian White (KPW) является тем, что делает их батареи значительно более долговечными по сравнению с предыдущими калий-ионными элементами. Более того, материалы, используемые для производства катодов KPW, также чрезвычайно распространены, их легко добывать с минимальным воздействием на окружающую среду, и они невероятно дешевы. По словам Group1, это позволяет их батареям быть не только дешевле литий-ионных элементов, но и даже LFP-элементов, которые в настоящее время являются самыми дешевыми, используемыми в секторе электромобилей. В действительности, по некоторым оценкам, полностью масштабированные калий-ионные батареи будут стоить всего $30 за кВт·ч, что составляет четверть стоимости текущих литий-ионных элементов.
Но, в отличие от LFP-элементов, Group1 утверждает, что их батарея может заряжаться быстрее и показывать лучшие результаты при низких температурах, чем текущие литий-ионные батареи. Фактически, калийные батареи имеют возможность заряжаться быстрее, чем натрий-ионные батареи, некоторые из которых могут заряжаться с 0% до 99% всего за 8 минут.
Однако Group1 заявила, что они планируют реализовать эту технологию в батарее формата 18650 с напряжением 3,7 вольт и нацелены на массовое производство этой батареи к 2027 году. Этот формат и напряжение являются наиболее популярными в индустрии электромобилей и ESS, и такие автомобили, как Model 3, используют их. Таким образом, для производителей ESS и электромобилей будет невероятно легко быстро принять эту батарею.
Таким образом, компании-производители электромобилей вскоре могут экономить буквально тысячи долларов на каждой машине, переключившись на батареи Group1, при этом обеспечивая более быструю зарядку и снижая экологический след своих автомобилей. Поэтому назвать Group1 революционной — далеко не преувеличение.