В "Харвард" разработват гениална батерия
Учените обещават да се зарежда само за 10 минути
Учени от “Харвард” създадоха твърдотелна батерия, която се зарежда само за 10 минути. Изследователите от харвардското висше инженерно училище “Джон Поулсен” (SEAS) твърдят, че тя има способността да се зарежда и разрежда повече от 6000 пъти и е идеална за електромобилите на бъдещето.
Батерията в твърдо състояние, разработена от “Харвард”, използва литиев метален анод, за разлика от графитен. Твърди се, че тези нови аноди
имат десет пъти по-голям капацитет
от търговските графитни аноди и използват частици силиций с микронни размери, за да спрат образуването на дендрити върху анода. Тези дендрити са малки издатини от метал, които могат да се изградят върху повърхността на анода и да създадат неравна повърхност.
През 2021 г. екипът проектира многослойна батерия, която поставя различни материали с различна стабилност между анода и катода. Този дизайн предотвратява проникването на литиевите дендрити, като ги контролира и ограничава, но не ги спира напълно.
Но в това последно изследване изследователите спират образуването на дендрити, като използват силициеви частици с микронни размери в анода, за да ограничат реакцията на литиране и да улеснят хомогенното покритие на дебел слой литиев метал.
Прототипи на батерии с размер на пощенска марка вече са разработени от “Харвард”. В него се казва, че
батерията е успяла да запази 80% от капацитета си след 6000 цикъла,
далеч надминавайки традиционните клетъчни батерии.
“Литиево-металните анодни батерии се считат за светия граал на батериите, защото имат десет пъти по-голям капацитет от търговските графитни аноди и биха могли драстично да увеличат разстоянието за шофиране на електрическите превозни средства”, твърди доцентът от SEAS по материалознание Син Ли в изследователската статия. “Нашето изследване е важна стъпка към по-практични твърдотелни батерии за индустриални и търговски приложения.”
Твърдотелните батерии се считат от мнозина за следващата граница на електрическите превозни средства. Toyota е сред производителите на автомобили, които работят върху тези усъвършенствани нови батерии, и наскоро каза,
че ще продава електромобили с твърдотелни батерии след “няколко години”
Тези батерии ще предлагат време за презареждане от около 10 минути и обхват до 1200 км.
Развитието на твърдотелни батерии обещава да доведе със себе си промяна на поколенията в производството на електромобили благодарение на превъзходната енергийна плътност и безопасност на технологията. Това означава, че още много водещи автомобилни производители работят, за да ги направят жизнеспособни за масово производство. Японците от Toyota вярват, че ако успеят, може да наваксат изгубеното време от компании като Tesla и BYD в електрическия сегмент.
Това обаче може да
не означава непременно, че хората ще карат електрически коли с твърда батерия
през следващите няколко години. Дори след като е на пътя, технологията ще отнеме години, за да узрее до точка, в която е готова да бъде в повечето електромобили.
Toyota работи с японския производител на петрол Idemitsu Kosan за разработването на собствените си твърдотелни батерии. При обявяването на партньорството автомобилният производител изложи своята пътна карта за развитие и въпреки че очаква да има способността да комерсиализира технологията до 2027 или 2028 г.,
производството първоначално ще бъде ограничено
до десетки хиляди превозни средства.
Дотогава компанията планира да разчита на своите батерии с “призматични клетки”, които помагат на нейните електромобили да имат по-дълъг пробег отпреди.