17 startup di batterie pronte a soddisfare le esigenze rivoluzionarie delle case automobilistiche

La tecnologia delle batterie per veicoli elettrici è buona, ma può essere migliore.

Le attuali batterie agli ioni di litio per veicoli passeggeri standard offrono un'autonomia di circa 300 miglia e velocità di ricarica da 15 a 20 miglia al minuto. È molto meglio rispetto a qualche anno fa, ma non è dove dovrebbe essere per incoraggiare un’adozione diffusa per affrontare gli obiettivi di emissioni di carbonio e gli obiettivi federali di elettrificazione.

"La vera difficoltà e l'elefante tecnologico nella stanza è che attualmente non esiste davvero alcuna tecnologia in grado di ridurre drasticamente i costi della batteria e consentire un'adozione diffusa di veicoli elettrici", ha affermato Charlotte Hamilton, cofondatrice e CEO della startup Conamix. "Le tecnologie esistenti sono entusiasmanti, ma è molto difficile ottenerle a costi molto inferiori. Ci vogliono davvero nuovi materiali prima di ottenere drastiche riduzioni di prezzo nei veicoli elettrici."

Trovare un sostituto del cobalto – tossico e sempre più difficile da ottenere – è una strategia che le case automobilistiche e i loro partner stanno perseguendo, ma potrebbe non esserci abbastanza energia rimasta per gli ingegneri da spremere dalle chimiche standard degli ioni di litio.

"Tutti gli occhi sono puntati sugli anodi di silicio per portarci al livello successivo", ha affermato Michelle Tokarz, vicepresidente delle partnership e dell'innovazione presso il Gruppo Coretec, in una conferenza di marzo ospitata dall'Argonne National Laboratory.

L'uso del silicio sull'anodo della batteria fornisce una densità di energia maggiore rispetto all'uso della grafite, offrendo potenzialmente una maggiore autonomia. Ma il capriccio della fisica che aumenta la sua densità energetica significa anche che il silicio è incline a gonfiarsi, causando crepe, un problema che Coretec e altre startup stanno cercando di risolvere.

Anche i cosiddetti prodotti chimici a base di litio "allo stato solido" sono un buon candidato per raggiungere i lotti dei rivenditori il prima possibile. Sono più leggeri e più stabili delle loro controparti con elettrolita liquido e utilizzano materiali come ceramica o miscele polimeriche complesse per ottenere una maggiore densità di energia, una ricarica più rapida e una maggiore longevità.

Naturalmente, la rarità dei depositi di litio mantiene il costo minimo elevato e le batterie basate su un elemento più abbondante sarebbero benvenute. Sebbene sia più sperimentale, il sodio è ovunque e ottenerlo è più rispettoso dell’ambiente. Tuttavia, "attualmente la stabilità ciclica delle batterie agli ioni di sodio ad alta tensione non è ancora buona quanto quella delle batterie agli ioni di litio di produzione all'avanguardia", ha affermato Jason Zhang, ricercatore presso il Pacific Northwest National Laboratory, aggiungendo che anche la densità di energia deve essere migliorata. essere migliorato.

Incontra 17 aziende che lavorano su nuovi progetti di batterie che offrono il potenziale per prestazioni migliori e costi inferiori.

Sede: Alameda, California

Amministratore Delegato: Gene Berdičevskij

La fama di Sila Nanotechnologies nel settore delle batterie per veicoli elettrici è l'utilizzo di un anodo di silicio anziché di grafite, che è tipicamente la base degli odierni anodi agli ioni di litio.

Gestita da un ex dipendente Tesla, l'azienda fondata 11 anni fa migliora la densità energetica presente nella chimica e nella progettazione delle batterie di oggi e consente alle case automobilistiche di scegliere i materiali giusti per le loro esigenze. Può essere utilizzato anche nei processi di produzione di batterie esistenti.

Il materiale di silicio utilizzato da Sila beneficerà eventualmente di altre innovazioni, come l’introduzione di più ferro e rame in sostituzione di nichel e cobalto nei catodi, separatori ceramici anziché polimerici ed elettroliti migliorati.

La prima applicazione della tecnologia di Sila è stata nelle fasce per il fitness Whoop.

Sede: Fremont, California

Amministratore delegato: Harrold Rust

Fondata nel 2007, Enovix sta sviluppando una batteria agli ioni di litio con anodo di silicio 3D. Come molti altri, Enovix ha sfruttato i vantaggi che gli anodi di silicio apportano a una batteria. Gli anodi di silicio possono immagazzinare molto più litio rispetto alla grafite, fornendo alla batteria maggiore energia.

Gran parte del lavoro di Enovix va oltre la chimica della cellula stessa. La progettazione 3D presenta vantaggi, soprattutto legati alla sicurezza.

L’azienda sta lavorando per estendere le sue soluzioni, attualmente disponibili per occhiali, dispositivi indossabili, telefoni e computer, allo spazio dei veicoli elettrici.