Создан аккумулятор будущего для автомобилей

Международный коллектив ученых создал первую комбинированную батарею для электрокаров, отличающуюся высокой производительностью. Изобретение было описано в журнале Science.

Над исследованием работали ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего и специалисты LG. Им удалось создать высокопроизводительную твердотельную батарею с анодом из чистого кремния. В научной работе говорится, что в ходе эксперимента удалось объединить две технологии по производству батарей для электромобилей в одну.

В батарее будущего используется как твердотельный электролит, так и кремниевый анод, что делает ее полностью кремниевой и твердотельной. Первые тесты показали, что автомобильный аккумулятор безопасен, долговечен и энергоемок. По словам специалистов, разработку можно применять как в электромобилях, так и в отдельно стоящих электросистемах.

В научной статье говорится, что кремниевые аноды известны своей плотностью энергии, которая в десять раз больше, чем у графитовых анодов. Однако они расширяются и сжимаются при зарядке и разряде батареи. Проблема твердотельных аккумуляторов заключается в том, что при их эксплуатации в холодное время необходимо тратить дополнительную энергию на повышение температуры. Кремниевый анод, как сообщается, позволяет преодолеть эти ограничения. Новая батарея обеспечивает более высокую скорость заряда при комнатной или низкой температуре, сохраняя при этом высокую плотность энергии.

Ученые выяснили, что в лабораторных условиях аккумулятор сохранил около 80 процентов своей емкости после 500 циклов зарядки. «Благодаря последним открытиям LG намного ближе к реализации технологии полностью твердотельных аккумуляторов, которая значительно разнообразит нашу линейку аккумуляторов», — заметил руководитель LG Energy Solution Мен Хван Ким.

В середине сентября израильская компания StoreDot представила прототип автомобильного аккумулятора, заряжающегося за десять минут. Увеличение скорости заряда достигается за счет замены графита в аноде элемента на наночастицы металлоидов, таких как кремний.

Андрей Ставицкий