Зарядка аккумуляторов обычно занимает много времени, что особенно проблематично в случае с электромобилями. Однако потенциальные достижения в этом отношении могут принести пользу широкому кругу отраслей.
Tyfast хочет создать аккумулятор на основе ванадия. Зарядка займет 3 минуты, а срок службы составит 20 000 циклов зарядки. И наоборот, плотность энергии должна составлять от 80 до 90 процентов от значений, обнаруженных в современных батареях.
Как поясняют представители упомянутой компании, конечная цель — заряжать в 20 раз быстрее и прослужить в 20 раз дольше, чем имеющиеся в настоящее время литиевые батареи. Время их зарядки ограничено тем, насколько быстро ионы лития входят в анод и покидают его. Графит, обычно используемый в производстве анодов, имеет структуру, в которой ионы «вдавливаются» между слоями.
Вместо этого, используя аноды из оксида лития и ванадия, инженеры Tyfast заставляют ионы двигаться в трех измерениях. В результате их движение до десяти раз быстрее, чем в графите. В то время как графит изменяет свой объем на целых 10 процентов, в данном случае изменение составляет менее 2 процентов. В результате риск механического и химического повреждения анодов ниже, а срок службы батареи — дольше.
Аккумулятор с анодами на основе ванадия должен предоставить массу возможностей.
Одним из недостатков нового решения является меньшая плотность энергии, хотя некоторые компании работают, в том числе, над кремниевыми анодами, которые могли бы обеспечить вдвое большую плотность энергии, чем графитовые. Электромобили, например, выиграют, потому что их запас хода значительно увеличится. Другая проблема заключается в том, что производство анодов Tyfast в два раза дороже по сравнению с анодами на основе графита.
С другой стороны, с учетом более длительного срока службы итоговая разница может оказаться намного меньше. Мы не должны долго ждать проверки громких. Tyfast заявляет, что к концу года они представят прототип со сроком службы 20 000 циклов и временем зарядки менее 3 минут.