Китайські дослідники створили новий катодний матеріал для збільшення терміну служби повністю твердотільних літієвих батарей, що дозволить потенційно підвищити їхню придатність для комерційного застосування.
Дослідження було нещодавно опубліковано у журналі Nature Energy.
Як повідомили в інтерв'ю інформаційному агентству "Сіньхуа" наукові співробітники Циндаоського інституту біоенергетики і технології біопроцесів Академії наук Китаю, повністю твердотільні літієві акумулятори, в яких використовуються тверді електроліти, з меншою ймовірністю будуть протікати та згоряти, ніж рідкі літій-іонні акумулятори, що широко використовуються в електромобілях, мобільних телефонах і комп'ютерах.
Як зазначив доктор фізичних наук вищезазначеного інституту, автор-кореспондент наукової статті Цзюй Цзянвей, нове досягнення дало можливість створити повністю твердотільні літієві батареї, які від існуючих аналогів відрізняються високою провідністю, високою питомою розрядною місткістю, невеликою зміною обсягу, високою щільністю енергії та тривалим терміном служби.
При цьому назва вказаного нового однорідного катодного матеріалу, який дозволить підвищити безпеку та продуктивність літієвих твердотільних батарей, поки не оприлюднено.
За словами Цзюй Цзянвея, електронна та іонна провідність новинки у понад тисячу разів перевищує електронну та іонну провідність традиційних матеріалів для катодів акумуляторів. Це означає, що навіть без струмопровідних добавок є можливість плавно проводити цикли заряджання та розряджання. Відтак, процес випуску батареї буде спрощено, а продуктивність повністю твердотільних літієвих батарей буде підвищена.
Цзюй Цзянвей також наголосив, що під час зарядки та розрядки зміна обсягу нового матеріалу становить лише 1,2%, що більшою мірою сприяє забезпеченню стійкості структури батареї. Для порівняння, обсяг традиційних матеріалів змінюється більш ніж на 2,6%. Навіть після 5 000 циклів заряджання та розряджання акумулятор з нового матеріалу здатний зберігати 80% первісної ємності.
У дослідній групі заявили, що щільність енергії батареї з нового матеріалу становить 390Вт-г/кг, що в 1,3 рази більше, ніж представлені на ринку найсучасніші літій-іонні акумулятори.
Повністю твердотільні літієві акумулятори мають величезний попит на ринку силових акумуляторів. Їх комерціалізація надасть потужний імпульс розвитку галузі виробництва автомобілів на нових джерелах енергії та економіки малих висот.
За словами дослідницької групи, повністю твердотільні літієві акумулятори — це технологія накопичення енергії нового покоління, яка може накопичувати електроенергію, що отримується від вітру, та фотоелектричну енергію. Ці акумулятори можуть допомогти в досягненні "двох вуглецевих цілей" країни /досягнення піку викидів вуглекислого газу до 2030 року та вуглецевої нейтральності до 2060 року/, активному просуванню зеленої та низьковуглецевої трансформації.
