Souhrn
Korejští výzkumníci z KAIST vyvinuli metodu úpravy struktury elektrolytu v solid-state bateriích, která umožňuje použití levných zirkoniových halogenidů místo drahých kovů. Tím dosáhli až čtyřnásobně lepší vodivosti iontů při zachování vysoké energetické hustoty a vodivosti srovnatelné s existujícími dražšími variantami. Tento přístup řeší klíčovou překážku komercializace solid-state baterií – vysoké náklady na materiály.
Klíčové body
- Motorka Verge TS Pro, oznámená na CES 2026, je prvním produkčním vozidlem s solid-state baterií v USA: dojezd až 370 mil (přibližně 600 km), baterie vydrží celou životnost vozidla, cena 34 900 USD.
- Toyota plánuje solid-state baterie od roku 2027 v omezených sériích prémiových vozů Lexus.
- NIO používá semi-solid elektrolyty (s 5% kapaliny) v ET7, jejichž cena odpovídá celému vozu ET5, proto je pronajímá pro delší cesty.
- KAIST: Přidání divalentních oxidových a sulfidových aniontů do zirkoniového halogenidového elektrolytu zlepšilo pohyb iontů až 4x.
- Vedoucí výzkumu: Prof. Seo Dong-hwa z katedry materiálového vědy KAIST (Korea Advanced Institute of Science and Technology).
Podrobnosti
Solid-state baterie slibují vyšší bezpečnost, delší dojezd a životnost oproti lithium-iontovým s kapalým elektrolytem, ale jejich výroba je zatím neekonomická. Důvodem jsou drahé materiály potřebné pro zajištění dostatečné vodivosti iontů v pevném stavu, kde je pohyb iontů přirozeně obtížnější než v kapalině. Například motorka Verge TS Pro, která byla představena na veletrhu CES 2026, dosahuje dojazdů 370 mil na jedno nabití a baterie je navržena na celou životnost vozidla, ale její cena 34 900 USD je srovnatelná se základním modelem Tesla Model 3. Toyota, jeden z průkopníků komercializace, varuje, že první solid-state vozy pod značkou Lexus vyjdou v roce 2027 v malosériové produkci pro prémiový segment, což znamená vysoké ceny. Dokonce i semi-solid varianty, jako v sedanu NIO ET7 s 5% kapalného komponentu, jsou tak drahé, že čínská firma NIO (specializující se na prémiové elektromobily) je pronajímá jen pro delší letní cesty, zatímco ET5 s běžnou baterií slouží jako reference pro ceny.
Výzkumníci z KAIST, vedení prof. Seo Dong-hwa, tento problém obejdou bez potřeby drahých kovů. Místo toho upravili strukturu stávajících oxide- nebo sulfide-based solid-state elektrolytů tak, že do levného zirkoniového halogenidového elektrolytu (zirconium halide electrolyte) zavedli divalentní oxidové a sulfidové anionty. Tato změna usnadnila pohyb iontů až čtyřnásobně, přičemž energetická hustota a celková vodivost dosahují úrovně současných solid-state baterií z drahých materiálů. Samsung a další firmy se soustředí na snížení výrobních nákladů, ale tento materiálový hack přináší okamžité úspory. KAIST je renomovaná jihokorejská univerzita zaměřená na pokročilé technologie, včetně materiálů pro energetiku.
Proč je to důležité
Tento objev může urychlit masovou produkci solid-state baterií, což sníží jejich ceny pod úroveň současných lithium-iontových variant. Pro elektromobilitu to znamená delší dojezdy (nad 600 km), rychlejší nabíjení a vyšší bezpečnost bez rizika požáru, což podpoří adopci elektrovozů v masovém segmentu. V kontextu autonomních vozidel, jako Tesla FSD nebo Waymo robotaxi, prodlouží to provozní dobu bez nabíjení a sníží provozní náklady. Širší dopad sahá do robotiky a spotřební elektroniky, kde delší životnost baterií eliminuje potřebu časté výměny. Ekonomiky škály pak dále sníží ceny, což ohrozí dominanci současných výrobců jako CATL nebo Panasonic. Nicméně, přechod k masové produkci vyžaduje ověření stability v reálném nasazení a škálovatelnost výrobních procesů, což může trvat 2–5 let.
Zdroj: 📰 Notebookcheck.net
