Електрокари їздитимуть довше на одному заряді: придумано акумулятор, що "самовідновлюється"

Науковці з SINTEF розробляють нове покоління акумуляторів для електромобілів, які будуть стійкішими, дешевшими та неймовірно ефективними, пише interestingengineering.com.

До речі, нікелеві акумулятори можуть зробити революцію на ринку електромобілів, забезпечуючи більш тривалі пробіги.

Акумулятор з багатошаровою конструкцією "сендвіч" має верхній катодний і нижній анодний шар. Дослідники стверджують, що створили "рецепт" для майбутньої технології акумуляторів, обравши деякі з найкращих, найдешевших і найменш шкідливих для довкілля сировинних матеріалів. Ці акумулятори дадуть змогу їздити на електромобілі довше без підзарядки і заряджати його швидше.

У пропонованій конструкції верхній катодний шар використовує LNMO (літій-нікель-марганцевий оксид). LNMO вважається більш екологічно чистим матеріалом, оскільки він не містить кобальту і використовує менше літію та нікелю, ніж наявні катоди. Матеріал катода LNMO забезпечує високу середню напругу без збоїв. Він також має високу щільність енергії, що означає, що він може створювати більше енергії в меншому обсязі, тож батарея має більший діапазон.

Анод батареї складається з кремній-графітового композиту. Кремній збільшує енергоємність, поглинаючи більше іонів літію. З іншого боку, графіт забезпечує структурну підтримку і довговічність, продовжуючи термін служби батареї.

Однак кремнієві аноди мають проблему розбухання та руйнування. Вчені вирішили цю проблему, використовуючи стабільність графіту, щоб батареї мали найкращу можливу довговічність і термін служби. Такі енергоефективні, високоємні аноди відіграють вирішальну роль у поліпшенні продуктивності батареї.

Щоб зберегти структуру батареї, дослідники використовують спеціальні сполучні та сепаратори. Сполучні виконують функцію збереження структури електродів і забезпечення того, щоб матеріали залишалися правильно зчепленими та впорядкованими. Сепаратори допомагають підтримувати фізичний поділ між електродами, тим самим запобігаючи коротким замиканням. Крім того, ці сепаратори і сполучні мають здатність до самовідновлення. Зв'язувальні та сепаратори дають змогу батареям захищати і відновлювати себе, що, своєю чергою, допомагає продовжити термін їхньої служби.

Незважаючи на значний прогрес, технологія батарей все ще перебуває в процесі вдосконалення і підготовки до випуску на ринок.

"Нещодавно ми завершили розробку електроліту і випробували його в прототипі першого покоління. Тепер ми зосередили увагу на другому поколінні прототипів осередків, які забезпечуватимуть вищу щільність енергії та використовуватимуть ще більші осередки. Це, своєю чергою, дасть батареям ще кращу продуктивність і ефективність", — зазначили вчені.

Раніше ми писали, що в Китаї представили інноваційний ядерний акумулятор. За словами вчених, ядерна батарея Candle Dragon One продемонструвала в десять разів більшу щільність енергії, ніж у звичайних літій-іонних акумуляторів.