Европейский консорциум исследователей "SOLiDIFY" сделал значительный шаг вперед в области аккумуляторных технологий, представив прототип литий-металлической батареи с твердым электролитом. Новая разработка обещает увеличить плотность энергии на 20% по сравнению с современными литий-ионными батареями. Это стало возможным благодаря совместным усилиям 14 европейских исследовательских институтов и партнеров.
Инновационная технология и её особенности
Разработанный консорциумом прототип твердотельной батареи имеет форму пакетной ячейки и демонстрирует энергоемкость в 1,070 Втч/л, что значительно превосходит аналогичный показатель для стандартных литий-ионных батарей, который составляет около 800 Втч/л. Ключевым элементом новой батареи стал катод, содержащий никель, марганец и кобальт (NMC), а также тонкий анод из литий-металла и тонкий сепаратор из твердого электролита.
Важным достижением проекта стала разработка твердого электролита французской технологической компанией Solvionic. Используя полимеризированный нанокомпозитный материал на основе ионной жидкости, компания смогла создать электролит, который меняет фазу с жидкой на твердую. Это позволило наносить тонкие слои электролита в 20 микрометров на 100-микрометровые катоды, что способствует созданию компактных аккумуляторных ячеек с высокой объемной плотностью энергии.
Промышленное применение и экономическая эффективность
Новая технология производства аккумуляторов была разработана с учетом возможности использования на существующих производственных линиях литий-ионных батарей. Это делает процесс более доступным и экономически выгодным. По оценкам консорциума, стоимость новых батарей составит около 150 евро за кВтч. Хотя это выше текущих оценок для литий-железо-фосфатных батарей и батарей NMC с высоким содержанием никеля, стоимость все еще позволяет осуществлять доступный технологический перенос в промышленности.
Швейцарские федеральные лаборатории по науке о материалах и технологии (Empa) уже подали заявку на патент на новый подход, что подчеркивает важность и новизну разработки.
Улучшенные характеристики
Одним из значительных улучшений новой батареи стало сокращение времени зарядки до трех часов и повышение тепловой стабильности по сравнению с традиционными литий-ионными ячейками. Эти улучшения делают разрабатываемую батарею более привлекательной для широкого спектра применений, от электроники до электромобилей.
В будущем исследователи планируют масштабировать технологию, чтобы сделать её доступной для массового производства. Это может привести к значительным изменениям на рынке аккумуляторов и способствовать ускорению перехода на более устойчивые источники энергии.
Разработка европейского консорциума "SOLiDIFY" представляет собой важный шаг вперед в области аккумуляторных технологий. Создание прототипа литий-металлической батареи с твердым электролитом открывает новые возможности для повышения эффективности и безопасности современных энергетических систем. Это достижение подчеркивает значимость международного сотрудничества в научно-техническом прогрессе и задает новый вектор развития длявсей отрасли.
Источник: pv-magazine.com