Auto nabité za pár minut

Ve spolupráci s firmou Panasonic vytvořila Toyota funkční prototyp li-ion baterie pro elektromobily využívající pevný elektrolyt (tzv. solid-state baterie) s větší hustotou energie. Ten umožňuje, že se dobíjí rychleji – k plnému dobití by mělo stačit 15 minut. Kromě toho nabídne i výrazně větší dojezd.
Na dalším prototypu pracuje s výzkumníky z Tokijské univerzity. Jde také o baterii s pevným elektrolytem, ve které ale chybí klíčové lithium. To je nahrazeno fluorem. Kladná anoda baterie je z fluoru, mědi a kobaltu, záporná katoda z lanthanu. Má nabízet až sedminásobnou kapacitu na jednotku hmotnosti, což by umožnilo dojezd okolo 1000 km na jedno nabití.
Energie v takovýchto bateriích (označených jako FIB) je získávána přesouváním fluoridových iontů, které jsou velmi elektronegativní, z jedné elektrody na druhou přes elektrolyt, přičemž výhodou je, že může být přeneseno několik elektronů na atom kovu, v čemž tkví vysoká hustota energie. Fluoridy železa již mají více než dvojnásobnou kapacitu lithia než tradiční katody na bázi kobaltu nebo niklu, přičemž železo je 300krát levnější než kobalt a 150krát levnější než nikl.
Ovšem FIB ještě nedosáhly produkční fáze – kromě toho, že fluorid je korozivní a reaktivní, je jedním z problémů, že fungují jen při vysokých teplotách: pevný elektrolyt musí být zahřátý nad 150 °C, aby byl vodivý, a rovněž elektrody expandují až při vysokých teplotách. To chtějí japonští výzkumníci vyřešit právě slitinou kobaltu, niklu a mědi. Snaží se optimalizovat kombinaci materiálů tak, aby bylo možné baterii nabíjet a vybíjet bez ztráty kapacity.
V roce 2018 vyvinuli vědci z Hondy a NASA baterii FIB schopnou provozu při pokojové teplotě, ovšem za cenu velmi krátké výdrže – články přežily jen několik cyklů. Odborníci jsou proto k záměru uvedení technologie Toyoty na trh skeptičtější, a nevěří, že články FIB přijdou před rokem 2030 (podobně jako li-ion baterie byly vyvinuty již v roce 1985, ale na komerční využití došlo až v 90. letech).
Čeho se zřejmě dočkáme dříve, je polovodičová baterie. Prototyp elektromobilu s první baterií tohoto typu chce Toyota představit už příští rok a být první na světě, která začne prodávat sériové vozy s nimi. Technologie polovodičové baterie řeší prakticky všechny nevýhody spojené s konvenčními li-ion články. Měla by umožnit dobíjení do plné kapacity za 10 minut a dojezd 500 km, navíc má být i výrazně bezpečnější, což by snížilo riziko požáru.