Емкость твердой батареи увеличена вдвое и применена

Современная жизнь почти неотделима от аккумуляторов, но современные аккумуляторные технологии не удовлетворяют наши потребности - они часто разряжаются в неподходящий момент. Ученые искали батареи получше с тех пор, как Томас Эдисон искал способы привести в действие модель T. своего друга Генри Форда.

Теперь новый прорыв в области аккумуляторов, кажется, близок, и он почти так же близок, как мы ожидали - новая технология, которая будет удовлетворять потребности мобильных телефонов в течение нескольких дней. И это может увеличить пробег пользователей электромобилей до более чем 500 миль (около 804 километров).

Джош Дюттнер, генеральный директор Colorado Solid State Power, сказал: «Технология твердотельных аккумуляторов начнет развиваться». Его компания занимается разработкой твердотельных аккумуляторов, а на прошлой неделе установила партнерские отношения с BMW. BMW планирует в ближайшее десятилетие предложить какую-либо форму аккумуляторной батареи для каждого из своих продуктов.

Современные литий-ионные батареи значительно улучшились по сравнению с более ранними свинцово-кислотными батареями, никель-кадмиевыми батареями и технологиями никель-металлогидридных батарей. Но по мере того, как на рынок начинают выходить новейшие электромобили дальнего действия, такие как Tesla Model 3 и Chevrolet Bolt, они должны быть оснащены более чем 300 килограммами батарей.

Сопутствующая проблема заключается в том, что аккумулятор заряжается часами, а литий-ионные батареи стоят недешево. Согласно данным отрасли по производству аккумуляторов, цены на автомобильные аккумуляторы упали до менее 200 долларов за киловатт-час с 700 долларов в 2010 году. Но 60 киловатт-часов батарей по-прежнему стоят более 10 000 долларов, чтобы удовлетворить спрос на 200-мильный электромобиль.

Ожидается, что технология твердотельных аккумуляторов совершит огромный скачок в трех ключевых областях, по мнению экспертов, одна из которых заключается в том, что батареи того же размера могут как минимум утроить свой источник питания, что, по мнению экспертов, является увеличением плотности энергии. В конечном итоге удельная энергия батареи может быть более чем вдвое больше, чем у существующей батареи. Это привело бы к тому, что автопроизводители уменьшили бы емкость батареи вдвое в пределах того же диапазона или удвоили бы диапазон и улучшили производительность, например, внедорожник, который обеспечивает пользователям почти 500 километров запаса хода и ощущение ускорения спортивного автомобиля.

Дуэттнер Гарретт сказал: «Технология твердотельных аккумуляторов также позволяет добиться сверхбыстрой зарядки. Зарядка вашего электромобиля так же проста, как добавление топлива в автомобиль. Другими словами, для полной зарядки требуется всего 5-10 минут. Что касается цен, то согласно новому исследованию Boston Consulting, литий-ионные батареи будут снижены до 70 долларов за киловатт-час в течение семи лет. По словам аналитика Ксавье Моске, твердотельные батареи будут на 20% дешевле, чем литий-ионные.

Название «твердая батарея» происходит от того факта, что в обычных батареях используются керамические материалы для замены жидких электролитов. Это еще одно преимущество, потому что жидкости в литий-ионных батареях так же легковоспламеняемы, как бензин, поэтому они запрещены к использованию в самолетах в авиационном секторе. Неисправности литий-ионных аккумуляторов привели ко многим несчастным случаям.

BMW ни в коем случае не единственная компания, планирующая использовать технологию твердотельных аккумуляторов. Toyota также намекнула, что внедрит эту технологию в производственную линию нового завода в США для электромобилей в 2021 году. Ожидается, что Toyota, которая в этом месяце стала одним из крупнейших мировых поставщиков литий-ионных батарей в альянсе с Японией, работают по технологии твердотельных аккумуляторов.

Еще одна действующая компания - британский производитель керамики Dyson. В октябре 2015 года она приобрела технологию Sakti3, разработанную Мичиганским университетом, который специализируется на исследованиях и разработках технологий твердотельных аккумуляторов. Ранее в этом году Dyson объявила о планах запустить производство электромобилей на новых аккумуляторах. Он также планирует использовать эту технологию для повышения конкурентоспособности своих беспроводных устройств.

Исследователи давно изучают технологию твердотельных аккумуляторов, и даже лидеры отрасли, такие как Дуэттнер Гарретт, признают, что они еще не готовы. Производители аккумуляторов, которые продемонстрировали эту технологию в своих лабораториях, теперь должны гарантировать, что твердые аккумуляторы могут производиться в больших количествах и что их можно использовать в определенных условиях зарядки, в которых электромобили работают ежедневно. Вот почему потребуется около пяти лет, чтобы новая технология стала широко доступной.

Но если производители аккумуляторов смогут преодолеть существующие препятствия на пути к технологии твердотельных аккумуляторов и если технология оправдает ожидания, тогда они могут сделать большие и маленькие беспроводные устройства более способными удовлетворять потребности повседневной жизни.

Страница содержит содержимое машинного перевода.