Новый твердый электролит для литиевых батарей

Давайте вспомним, почти два года назад на моей площадке был опубликован материал о литий-ионных аккумуляторах, типоразмера 18650, емкостью 2900 — 3400 mAh, которые, еще более 17 лет назад разработала компания Matsushita/Panasoniс. При их изготовлении используется литий и жидкий электролит.

За прошедшее время, несмотря на множество попыток применить новые материалы для электродов и электролита в аккумуляторах, заметного изменения их характеристик в положительную сторону не изменилось. Литий-ионные аккумуляторы остаются самыми надежными источниками питания как для портативной электроники, мобильных устройств, так и для электротранспорта. Правда, при всех преимуществах, у них есть серьезный недостаток – пожароопасность из-за жидкого электролита.

В публикуемой ниже информации, утверждается, что новая разработка австралийских ученых твердого электролита на основе промышленных полимеров для литиевых батарей, устраняет этот недостаток, да к тому же, увеличивает энергетическую плотность аккумуляторов. Посмотрим. Более детальнее далее.

"Ученые из Института передовых материалов сообщили о прорыве в создании «первого чистого и функционального образца безжидкостного и эффективного транспорта ионов лития в научном сообществе». Вместо летучих жидкостей, которые обычно применяют в современных батареях и которые могут привести к возгоранию аккумулятора, они использовали твердый полимер, слабо взаимодействующий с ионами лития.

Если индустрия запустит его в массовое производство, считает руководитель исследовательской группы Чэнь Фанфан, в будущем устройства с батареями можно будет безопасно сдавать в багаж самолета, а пассажиры электромобилей не будут подвергаться риску пожара.

Помимо безопасности, новый твердотельный полимерный электролит позволит, наконец, выпускать батареи с анодом из лития.

Это будет прорывом в мире аккумуляторов: по мнению авторов доклада, «Тенденции в химии», литиевый анод критически важен для повышения емкости литиевых батарей. Сейчас именно его отсутствие сдерживает распространение электрических автомобилей, самолетов и портативной электроники.

Такой анод мог бы вдвое увеличить емкость литиевых батарей, показатель которой сейчас равен примерно 250 Вт. ч/кг (аккумулятор Tesla Model 3, один из лучших в индустрии). 500 Вт. ч/кг — это возможность существенно увеличить дальность пробега или снизить массу и цену батареи, при этом добавив динамики.

Еще одно преимущество: ученые использовали только уже существующие полимеры, а значит, производство таких батарей не потребует серьезного переоснащения фабрик.

Сейчас Чэнь и его коллеги тестируют свое изобретение «твердый электролит для литиевых батарей» в батарейках для часов и готовятся начать испытания аккумуляторов для мобильных телефонов. По их завершении австралийские исследователи начнут поиск коммерческих партнеров для выхода на рынок". 

По материалам источника:

Спасибо за прочтение! Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения.