Родившийся в Марокко доктор Рашид Язами жил по всему миру благодаря изобретению, которое он сделал в первый год обучения в аспирантуре - графитовый анод, который является одним из ключевых компонентов, благодаря которым литий-ионные батареи работают так хорошо.
Он считает, что с ростом количества электромобилей это изобретение скоро доставит и вас повсюду. История Язами начинается в середине 1970-х годов, когда ученые знали, что графит может способствовать превращению расплавленного или порошкообразного лития в пригодный для использования материал для хранения энергии, но изо всех сил пытались превратить его в продукт. В 1983 году Язами и соавтор Ф. Тузайн решили эту проблему, применив твердый полимерный электролит.
Их методика помогла сделать серийно производимые литий-ионные батареи доступными, надежными, долговечными и обладающими стабильностью при циклическом переключении питания, которая сделала их повсеместными.
С тех пор анод продвинул Язами к глобальной карьере во Франции, Калифорнии, Японии, а теперь и в Сингапуре, где The Register встретился с ним в офисе его компании, KVI, недалеко от Технологического университета Наньян.
Профессор Язами сказал, что анод «сделал меня популярным, но не богатым». Это также дало ему право хвастаться: В 2019 году по всему миру было произведено 10 миллиардов батарей. Девяносто восемь процентов использовали анод. Мой анод есть в каждом сотовом телефоне, электромобиле, накопителе.
До пандемии анод оценивался аналитиками Lux Research в 10-15% от общей стоимости литий-ионной батареи, и прогнозировалось, что к 2025 году мировой рынок анодных материалов вырастет до 10 миллиардов долларов. В наши дни Язами преследует еще один прорыв: аккумуляторы с быстрой зарядкой. И он говорит, что его компания уже бьет рекорды:
Мы разработали новую технологию, которая является самой быстрой технологией зарядки аккумуляторов в мире. Недавно мы завершили зарядку аккумулятора высокой плотности за десять минут. Если вы сравните это с Tesla за 70 минут, мы в семь раз быстрее.
Язами сказал, что технология быстрой зарядки его компании основана на новом подходе к подаче тока в автомобиль. «Традиционно аккумуляторы заряжались путем подачи постоянного тока, во многом так же, как если бы заправляли бензобак, вы вставляете форсунку и начинаете накачивать», — пояснил он. Вместо этого в методе Язами используется «нелинейная вольтамперометрия», которая контролирует напряжение, а не ток.
Как объяснили, это подразумевает представление о напряжении как о ступенях по лестнице. Напряжение должно оставаться постоянным, по существу, на одной ступеньке лестницы, пока параметры не будут соблюдены, и оно может перейти на следующую ступень, в конечном итоге достигнув вершины лестницы при полной зарядке.
Язами сказал, что этот метод дает батареям отдых во время процесса зарядки, изменяя их реакцию. «Скорость зарядки аккумулятора зависит от его способности принимать заряд», — сказал Язами. «Вы должны сделать батарею счастливой».
Хотя быстрая зарядка удобна для потребителя, она также важна для срока службы батареи и находится в верхней части списка вещей, которые Yazami хотел бы улучшить для будущих литий-ионных аккумуляторов. «Технология, обеспечивающая быструю зарядку, также продлевает срок службы батареи, избегая стресса.
Вместо того чтобы хранить батарею в течение пяти лет, вы можете хранить ее в течение десяти лет, потому что способ, которым мы заряжаем батарею, не подвергает ее воздействию высоких температур или сильных токовых нагрузок », — сказал он. Ситуация с аккумулятором, о которой он мечтает, — это десять минут зарядки на расстояние 800 км.
