Наразі основною проблемою у сфері електромобілів є акумулятори. Виробники скаржаться на велику вагу, яка значно уповільнює автомобіль. Дослідники Мічиганського університету розробляють інноваційні акумулятори, які здатні подвоїти діапазон зарядки електромобілів, тим самим збільшивши дальність ходу. Наступне покоління акумуляторів покращеної безпеки буде представлене у вигляді твердотілої технології літієвого металу. Твердотілі батареї – це акумуляторна технологія, яка використовує тверді електроди і твердий електроліт замість рідких або полімерних гелевих електролітів.
За словами дослідників Університету акумулятор будуть довго випробовувати в лабораторних умовах. Тому очікувати, що він стане масово продаватися найближчим часом, не варто.
Цього року основні виробники автомобілів переходять на електромобілі, і багато хто з них оголошує про плани поступової відмови від автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння у найближчі роки. Найдавніші електромобілі укомплектовані літій-іонними акумуляторами. Вони залишаються найпоширенішим джерелом живлення для останніх моделей, що виходять з конвеєрів.
Літій-іонні акумулятори поступово наближаються до своїх пікових показників щодо дальності ходу електромобілів за один заряд. Проте, вони потребують важкої та громіздкої системи управління акумуляторами, оскільки без неї існує високий ризик пожежі.
Дослідники використовували метал літію для анода акумулятора разом із керамікою для електроліту. Вони продемонстрували можливість подвоєння діапазону дальності електромобілів для батарей такого ж розміру, одночасно різко зменшивши потенціал пожежі.
“Величезний прогрес у просуванні твердотілих батарей з літієвим металом був досягнутий за останнє десятиліття”, – сказав Сакамото. “Однак на шляху до комерціалізації технологій залишається кілька проблем, особливо для електромобілів”.
Наразі провідні дослідники Джефф Сакамото та Ніл Дасгупта висвітлили основні моменти, що стоять перед технологією. Зробили вони це у вигляді декількох питань.
Ось найголовніші питання, на які потрібно відповісти дослідникам:
Чи використовують літій-металеві батареї кераміку, яка вимагає енергії для нагрівання до температури понад 2000 градусів за Фаренгейтом під час виробництва? Чи буде вона безпечною для екології?
Чи можна крихку кераміку та процес, що використовується для її виготовлення, удосконалити та зробити міцнішою, аби уникнути таких дефектів, як розтріскування?
Твердотіла батарея з літієвим металом не потребує важкої та громіздкої системи управління батареями, яка необхідна літій-іонним батареям, щоб зберегти довговічність та зменшити ризик пожежі. Як зменшення маси та обсягу системи управління акумуляторами – або взагалі її видалення – вплине на продуктивність та довговічність твердотілої батареї?
Металевий літій повинен постійно контактувати з керамічним електролітом. Для цього потрібно встановити додаткове обладнання, щоб підтримувати контакт. Яким воно буде та як вплине на роботу акумулятора?
Сакамото, який має власну стартап-компанію, орієнтовану на твердотілі акумулятори з літієвим металом, каже, що технологія є досить перспективною. Проте потрібен час для ретельного тестування та аналізу.
Читайте найцікавіші еконовини АРТ-ЕНЕРГО в Telegram та Фейсбуці