ProLogium zaprezentuje na paryskim salonie Mondial de l’Auto elektrolit DCN z rodziny GEN4. Rozwiązanie wprowadza trzeci mechanizm transportu jonów litu, obok elektrolitów ciekłych i stałych.
Firma ogłosiła to w komunikacie z 8 października. Skrót DCN pochodzi natomiast od angielskiej nazwy „Dynamic Coordination Network”, czyli dynamicznej sieci koordynacyjnej.
Trzeci mechanizm obok cieczy i ciała stałego
Elektrolity ciekłe opierają się na dyfuzji jonów litu wspomaganej przez rozpuszczalnik. Elektrolity stałe z kolei polegają na przeskokach jonów przez sztywne struktury. ProLogium proponuje trzecią drogę.
W technologii GEN4 pracuje elektrolit SFIE, czyli superfluidyzowany elektrolit nieorganiczny. Ponadto tworzy on krótkie i dynamiczne ścieżki transportu jonów litu. Dzieje się to dzięki stale zmieniającym się strukturom koordynacyjnym.
Kluczową rolę odgrywają specjalnie zaprojektowane ligandy. Wiążą one aniony mocniej niż jony litu. Dzięki temu rośnie liczba przenoszenia jonów litu, a spada ich przegrupowanie w trakcie ładowania i rozładowania.
Płyn, który zachowuje się jak ciało stałe
SFIE ma właściwości cieczy nieniutonowskiej. Pod obciążeniem materiał płynie, natomiast po ustąpieniu naprężenia wraca do stanu stałego. Tym samym elektrolit dopasowuje się do powierzchni elektrod i kompensuje zmiany objętości podczas pracy ogniwa.
To ważna różnica wobec klasycznych ogniw ze stałym elektrolitem. One wymagają dużego nacisku stosu. GEN4 radzi sobie bez niego, dlatego łatwiej go skalować w produkcji.
Co pokazują testy
ProLogium podaje wyniki badań z udziałem firmy SGS. Przewodność jonowa SFIE sięga 57 mS/cm w temperaturze pokojowej. Towarzyszy jej wysoka liczba przenoszenia jonów litu.
Według testów wewnętrznych producenta ogniwa ładują się zatem od 5 do 80 proc. w 6,4 minuty. Wytrzymują ponad 1000 cykli szybkiego ładowania. W temperaturze minus 20 stopni Celsjusza zachowują ponad 90 proc. pojemności, a rozładowanie sięga 15C.
Za bezpieczeństwo odpowiada mechanizm ASM, czyli Active Safety Mechanism. Przy temperaturze około 125 stopni Celsjusza pasywuje on reaktywne materiały elektrod. W efekcie przerywa proces niekontrolowanego wzrostu temperatury.
Od ogniw do pakietów: Mercedes-Benz, FEV i OPmobility
ProLogium rozwija technologię z partnerami motoryzacyjnymi. Z Mercedesem-Benzem łączy ją niemal dziesięcioletnia współpraca. Obie firmy podpisały niedawno umowę o wspólnych testach ogniw GEN4, o której pisaliśmy osobno: Mercedes-Benz ma priorytet do ogniw solid-state ProLogium.
Na targach firma pokaże efekty prac z FEV i OPmobility. FEV przygotował moduł bateryjny nowej generacji z ogniwami ProLogium. OPmobility natomiast pokaże prototyp pakietu dla różnych typów pojazdów.
Współpraca z OPmobility wynika z memorandum podpisanego w czerwcu na targach Battery Show Europe. Dlatego prototyp ma być głównym tematem prac w najbliższym roku.
Dunkierka, recykling i odzysk elektrolitu
Produkcja ma docelowo stanąć w dwóch miejscach. Na Tajwanie działają już linie Taoke o skali GWh. We Francji trwa budowa gigafabryki w Dunkierce. Równolegle powstaje tam infrastruktura zasilania, o czym informowaliśmy w osobnym tekście: ProLogium zasili plac budowy gigafabryki w Dunkierce.
Pierwszy etap zakładu w Dunkierce ma osiągnąć 4,0 GWh rocznej zdolności produkcyjnej. Pełny potencjał terenu sięga 44,0 GWh.
ProLogium pokaże w Paryżu także recykling. Modułowa budowa ogniw pozwala wymieniać pojedyncze ogniwa. Warstwy katody i anody trafiają do zamkniętego obiegu u zewnętrznych recyklerów. Separator ceramiczny i elektrolit SFIE wracają natomiast na linię produkcyjną. Producent zakłada 90 proc. odzysku SFIE.
Kiedy zobaczymy DCN na żywo
Dni prasowe salonu Mondial de l’Auto zaczynają się 12 października. Targi potrwają od 13 do 18 października. Stoisko ProLogium znajdzie się w hali 7.1 pod numerem C30.
Na razie to jednak zapowiedź technologii, a nie gotowy produkt w samochodzie. Firma nie podała daty wdrożenia GEN4 w konkretnym modelu. Konkurencja jest jednak coraz większa, bo chiński plan rozwoju ogniw ze stałym elektrolitem wyznacza start wdrożeń na 2030 rok.
