Литий-металлические батареи открывают новые горизонты для электромобилей
Развитие отрасли электрических автомобилей сдерживается несколькими факторами. Один из главных факторов – тяжелые, малоэффективные и небезопасные батареи. Несмотря на все ухищрения автопроизводителей их эволюция достигла пика. Требуется новое решение, более технологичное, способное обеспечить владельцам электрокаров настоящий уровень комфорта. И, похоже, оно уже появилось. В виде твердотельных литий-металлических батарей.
Создание таких батарей имеет свою историю. Она началась с изучения главной проблемы традиционных литий-ионных батарей – дендритов. Оказывается, в процессе эксплуатации такой батареи внутри нее образуются сгустки лития. Они постепенно растут, пока не становятся причинами снижения емкости и короткого замыкания, делают батарею непригодной к использованию. Из-за этого срок эксплуатации электромобилей гораздо ниже, чем у традиционных авто с ДВС. Кроме того, батареи с жидким электролитом крайне небезопасны и часто загораются без видимых причин.
В Гарвардском университете нашли блестящий способ полностью избавиться от дендритов. Он заключается в создании нового типа батареи. Она имеет многослойную конструкцию и в упрощенном виде ее можно представить, как некий объем менее стабильного электролита, находящегося между двумя твердыми и стабильными электродами. Такая структура позволила полностью избавиться от дендритов. Исследователи сделали много для того, чтобы конструкция стала по-настоящему стабильной – ранее такие батареи не отличались этим качеством.
Однако, испытания прототипов показали их надежность и стабильность. Например, замеры после 10 000 зарядно-разрядных циклов показали, что емкость батареи снизилась всего до 82%. Таким образом, срок эксплуатации приближается к 10-15 годам. Другой хорошей новостью стало то, что за счет большей плотности тока, зарядка таких батарей может быть осуществлена всего за 20 минут. Также немаловажно, что стоимость батарей будет существенно меньшей, что, соответственно, сделает меньшей стоимость электромобилей.
