Изследователи от Харвард разработват твърдотелна батерия за електрически автомобили, която може да издържи 6000 зарядни цикъла и се зарежда за 10 минути.

Учени от Харвардския университет разработват твърдотелна батерия, която е в състояние да понесе 6000 цикъла на зареждане, като времето за възстановяване на заряда е 10 минути. За разлика от литиево-йонните батерии, които обикновено се използват в електромобилите, лаптопите и смартфоните, твърдотелните батерии имат твърд, а не течен електролит. Това осигурява по-голяма енергийна плътност, стабилност и пробег. Поради тези свойства твърдотелните батерии се смятат за „Свещения Граал“ на автомобилната индустрия. Производители като BMW, Mercedes и VW възнамеряват през следващите няколко години да пуснат на пазара автомобили с твърдотелни батерии. 

Твърдотелна батерия с литиево-метални аноди

Според публикация в списание „Nature Materials“ изследователи, ръководени от Син Ли от John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, работят върху твърдотелна батерия с литиево-метални аноди. В статията се твърди, че те ще предлагат десет пъти по-голям капацитет от наличните в търговската мрежа графитни аноди, което би могло значително да увеличи пробега на електрическите автомобили.

Литиевите йони имат един недостатък: при зареждане те се преместват от катода към анода. Това може да доведе до образуване на дендрити, което прави повърхността на анода неравна. Тези дендрити могат също така да проникнат през бариерата между анода и катода, като предизвикат късо съединение или дори пожар. Изследователите от Харвард са успели да спрат този процес: Тънък микрометров литиево-метален слой предпазва силициевите частици от проникване на йони. Според electrek.com изследователят Ли сравнява ефекта с твърдия шоколадов слой около лешника в един шоколад.

Adden Energy ще изгради клетката

Тъй като литиево-металният слой изглажда повърхността, батерията може да бъде заредена в рамките на 10 минути. Мека клетка от тази батерия с размер на пощенска марка е запазила 80% от първоначалния си капацитет след повече от 6000 цикъла на зареждане.

Службата за технологично развитие на Харвард е лицензирала технологията на Adden Energy – стартираща компания, основана от Ли и трима харвардски възпитаници. Компанията възнамерява да увеличи мащаба на процеса и да създаде батерийна клетка с размерите на смартфон.

Накратко: Изследователи от Харвардския университет явно са постигнали успех в разработването на твърдотелни батерии: Литиево-метален слой предпазва анода от образуване на дендрити. Това означава, че батерията издържа по-дълго и се зарежда по-бързо. На практика време за зареждане от 10 минути и 6000 зарядни цикъла биха означавали, че електромобилите няма да стоят на зарядната станция по-дълго от превозните средства с ДВГ на бензиностанцията, а батериите ще издържат по-дълго от живота на автомобила.

Тук и в галерията показваме моменти от разработването на твърдотелни батерии в Nissan
Снимки: Nissan
Източник: ams.bg