Bateriile pe bază de litiu, care funcționează la temperaturi mai ridicate, ar putea fi mai ieftine și mai sigure decât alte tipuri de baterii metalice în ceea ce privește utilizare lor în cadrul mașinilor electrice.
În prezent, majoritatea mașinilor electrice folosesc baterii care conțin nichel și cobalt. Cu toate acestea, bateriile pe bază de nichel au potențialul de a se supraîncălzi, ceea ce ar putea reprezenta un risc pentru siguranță. Mai mult decât atât, aceste baterii au un preț ridicat, iar cobaltul pe care îl conțin este toxic și greu de obținut.
O alternativă mai ieftină și mai sigură este reprezentată de bateriile litiu-fosfat de fier (LFP). În mod uzual, bateriile LFP au performanțe slabe în comparație cu cele pe bază de nichel. Cu toate acestea, Chao-Yang Wang și colegii săi, din cadrul Universității de Stat din Pennsylvania, au demonstrat faptul că performanțele bateriilor LFP se îmbunătățesc, dacă acestea sunt încălzite în prealabil.
Echipa de cercetători a încălzit și a menținut bateriile LFP la temperatura de 60°C. Bateriile au obținut performanțe mai bune decât cele două tipuri uzuale de baterii pe bază de nichel, care funcționau la temperaturi mai scăzute. Bateriile LFP au funcționat optim la temperatura de 60°C, deoarece acestea au generat mult mai puțină căldură suplimentară la descărcare.
Producătorii de vehicule electrice preferă bateriile pe bază de nichel față de cele LFP, deoarece bateriile pe bază de nichel au o densitate mai mare, ceea ce se traduce într-o autonomie mai mare.
Totuși, Wang și echipa sa au arătat faptul că, dacă bateriile LFP încălzite sunt încărcate mai des, dar doar parțial (ceea ce se poate face în doar 10 minute), ar trebui să fie posibil ca mașinile cu baterii pe bază de litiu să parcurgă distanțe mai mari, existând doar un inconvenient relativ mic, acela al încărcării mai frecvente. Această abordare a încărcării poate fi mai sigură decât încărcarea mai rară, dar completă, a unei baterii pe bază de nichel, deoarece alimentarea lor pentru o perioadă mai lungă de timp le poate încălzi până la temperaturi care ar putea declanșa un incendiu.
Cercetătorii sugerează faptul că, deși încălzirea bateriilor LFP va necesita un consum de energie, utilizarea lor la o temperatură mai ridicată aduce avantaje ale performanței, care ar trebui să depășească orice costuri suplimentare. Mai mult decât atât, deoarece bateriile LFP pot funcționa în condiții de siguranță, la o temperatură mai ridicată, nu va mai fi necesară tehnologia de răcire a bateriilor, utilizată, în prezent, în cadrul celor pe bază de nichel. Acest lucru reduce, de asemenea, necesarul de energie și contribuie la reducerea costurilor de funcționare.
„Bateriile pe bază de litiu vor continua să reducă costurile și să îmbunătățească siguranța și reîncărcarea rapidă”, a declarat Wang. În prezent, echipa sa colaborează cu producătorii de baterii și cu cei de mașini electrice pentru a implementa aceste tehnologii.
