Wysokie koszty baterii półprzewodnikowych w końcu rozwiązane dzięki hackowaniu struktury elektrolitu przy użyciu tańszych materiałów

Rower TS Pro, który został zapowiedziany na targach CES 2026, będzie pierwszym pojazdem produkcyjnym z akumulatorem półprzewodnikowym dostępnym do zakupu w USA. Dzięki technologii akumulatorów półprzewodnikowych może on przejechać do 370 mil na jednym ładowaniu, a akumulator jest w zasadzie gwarantowany przez cały okres użytkowania żywotność pojazdu.

Jego cena odzwierciedla jednak nieodłączne wyzwanie związane z komercjalizacją baterii półprzewodnikowych: wygórowane koszty. Rower kosztuje 34 900 USD, czyli mniej więcej tyle, co podstawowy elektryczny sedan Tesla Model 3. Toyota, która ma być jednym z pionierów komercjalizacji od 2027 roku, ostrzegła że jej pierwsze samochody z bateriami półprzewodnikowymi będą wypuszczane w ograniczonych partiach w segmencie premium pod marką Lexus, co może oznaczać tylko wysokie ceny. Nawet akumulatory z półstałym elektrolitem, które nadal zawierają 5% ciekłego składnika w samochodach takich jak ET7 mogą kosztować tyle, co cały ET5, więc NIO obecnie wypożycza pakiet tylko na dłuższe letnie wycieczki.

Podczas gdy ekonomia skali podczas masowej produkcji baterii półprzewodnikowych mogłaby obniżyć koszty, są one z natury droższe w produkcji, ponieważ stały elektrolit wymaga znacznie droższych materiałów i procedur produkcyjnych niż ciekłe. Podczas gdy Samsung i inni zajmują się wyzwaniem produkcyjnym i próbują obniżyć jego koszty, koreańscy naukowcy z KAIST rozwiązali teraz równanie kosztów baterii półprzewodnikowych pod względem materiałów.

Zamiast wykorzystywać drogie metale do przezwyciężenia wyzwań związanych z przewodnictwem jonów w elektrolitach stałych i ciekłych, udało im się po prostu zmienić strukturę materiałową obecnych baterii półprzewodnikowych opartych na tlenkach lub siarczkach. Wprowadzili "dwuwartościowe" aniony tlenkowe i siarczkowe do tańszego elektrolitu halogenku cyrkonu i osiągnęli nawet czterokrotnie łatwiejszy ruch jonów, przy gęstości energii i poziomach przewodnictwa na równi z obecnymi elektrolitami stałymi wytwarzanymi przy użyciu znacznie droższych metali.

Według głównego badacza, profesora Seo Dong-hwa z Wydziału Materiałoznawstwa i Inżynierii w KAIST, odkrycie zespołu"przedstawiło zasady projektowania, które mogą jednocześnie poprawić problemy związane z kosztami i wydajnością baterii półprzewodnikowych przy użyciu niedrogich surowców" i jest praktycznym typem, który może znaleźć natychmiastowe zastosowanie przemysłowe, ostatecznie torując drogę do znacznie tańszych baterii półprzewodnikowych.

Kup półprzewodnikowy power bank Marastone o pojemności 10 000 mAh na Amazon