Η Adden Energy είναι μια start-up που ιδρύθηκε το 2021 από τον Xin Li μαζί με τους William Fitzhugh και Luhan Ye, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, και αναπτύσσει μια νέα μπαταρία στερεάς κατάστασης για ηλεκτρικά οχήματα και για άλλες εφαρμογές, που είναι ικανή για 10.000 κύκλους φόρτισης και ρυθμό φόρτισης τόσο γρήγορο, αφού φορτίζει μέσα σε μόλις 3 λεπτά.
Η εταιρία αναφέρει πως η μπαταρία της έχει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και σταθερότητα υλικού που ξεπερνά τα προβλήματα ασφάλειας ορισμένων άλλων μπαταριών λιθίου. Ο Li είπε:
Αν θέλετε να ηλεκτρίσετε τα οχήματα, μια μπαταρία στερεάς κατάστασης είναι ο καλύτερος τρόπος. Ξεκινήσαμε να εμπορευματοποιήσουμε αυτήν την τεχνολογία επειδή βλέπουμε την τεχνολογία μας πως είναι μοναδική σε σύγκριση με άλλες μπαταρίες στερεάς κατάστασης. Έχουμε επιτύχει στο εργαστήριο 5.000 έως 10.000 κύκλους φόρτισης στη διάρκεια ζωής μιας μπαταρίας, σε σύγκριση με 2.000 έως 3.000 κύκλους φόρτισης ακόμη και για τους καλύτερους στην κατηγορία τώρα, και δεν βλέπουμε κανένα θεμελιώδες όριο για την κλιμάκωση της τεχνολογίας μπαταριών μας. Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι.
Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν ένα στερεό υλικό για να επιτρέπουν στην ενέργεια να ρέει από την κάθοδο στην άνοδο, αντί για τις παραδοσιακές κυψέλες ιόντων λιθίου, που χρησιμοποιούν ένα υγρό διάλυμα ηλεκτρολύτη. Μέχρι σήμερα η τεχνολογία στερεάς κατάστασης αντιμετώπιζε προβλήματα λόγω των πολύπλοκων διαδικασιών κατασκευής της, ενώ οι ερευνητές δεν μπορούσαν να βρουν ιδανικές λύσεις για το υλικό που θα χρησιμοποιούσαν στις μπαταρίες.
Ωστόσο, η επιχορήγηση της Adden Energy από το Χάρβαρντ, μαζί με έναν γύρο χρηματοδότησης 5,15 εκατομμυρίων δολαρίων νωρίτερα φέτος, βοήθησαν στην ανάπτυξη της μπαταρίας, με την εταιρία να ελπίζει να προσφέρει μέσα στα επόμενα 3-5 χρόνια στην αγορά μπαταρίες κατάλληλες για αυτοκίνητα.
Η μπαταρία της Adden Energy χρησιμοποιεί μια νέα τεχνολογία που αποτρέπει το σχηματισμό δενδρίτη στις ανόδους λιθίου-μετάλλου. Ο καινοτόμος ηλεκτρολύτης στερεάς κατάστασης είναι απαραίτητος για αυτήν την τεχνολογία, επιτρέποντάς του να επιτυγχάνει εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα ρεύματος χωρίς διείσδυση δενδρίτη λιθίου.
Ο ηλεκτρολύτης διαθέτει σχεδιασμό πολλαπλών στρωμάτων, ο οποίος έχει τη δομή ενός λιγότερο σταθερού ηλεκτρολύτη που βρίσκεται ανάμεσα σε πιο σταθερούς στερεούς ηλεκτρολύτες. Η ανάπτυξη δενδρίτη συμβαίνει μέσα στο λιγότερο σταθερό στρώμα ηλεκτρολυτών, με τυχόν ρωγμές που σχηματίζονται γεμίζουν γρήγορα από “δυναμικά δημιουργούμενες αποσυνθέσεις που είναι επίσης καλά περιορισμένες”, τονίζει η εταιρία.
Οι δενδρίτες είναι συγκεντρώσεις-κρυσταλλώδεις μάζες λιθίου με σχήμα που παραπέμπει σε ρίζες δέντρου, που σχηματίζονται στον ηλεκτρολύτη της μπαταρίας. Αν γεφυρώσουν την άνοδο με την κάθοδο και προκαλέσουν βραχυκύκλωμα, η μπαταρία μπορεί να πάψει να λειτουργεί, να πιάσει φωτιά ή ακόμα και να εκραγεί.
Ο Li, μαζί με τους άλλους ιδρυτές της Adden, υποστηρίζουν πως η ανάπτυξη μιας μπαταρίας στερεάς κατάστασης θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση των τιμών, της διαθεσιμότητας και του συνολικού μεριδίου αγοράς των ηλεκτρικών αυτοκινήτων.
Τα ηλεκτρικά οχήματα δεν μπορούν να παραμείνουν μόδα πολυτελείας, κυριολεκτικά το 1% των οχημάτων στο δρόμο, εάν θέλουμε να σημειώσουμε πρόοδο προς ένα μέλλον καθαρής ενέργειας και οι ΗΠΑ δεν θα έχουν αγορά μεταχειρισμένων αυτοκινήτων εάν οι μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων διαρκούν μόνο 3 έως 5 χρόνια. Η τεχνολογία πρέπει να είναι προσβάσιμη σε όλους. Η παράταση της διάρκειας ζωής των μπαταριών, όπως κάνουμε εμείς, είναι ένα σημαντικό μέρος αυτού,
είπε ο Li.
Σύμφωνα με την εταιρία, η μπαταρία της διατηρεί το 82% της χωρητικότητας της μετά από 10.000 κύκλους φόρτισης με ρυθμό 20 C (8,6 milliamps ανά τετραγωνικό εκατοστό) και το 81,3% μετά από 2.000 κύκλους με ρυθμό 1,5 C (0,64 milliamps ανά τετραγωνικό εκατοστό). Εντυπωσιακή είναι και η ειδική ισχύς, στα 110,6 kW ανά κιλό, με ενεργειακή πυκνότητα έως 631,1 Wh ανά κιλό.