Кремний вместо графита: ученые смогли улучшить качество батарей для электрокаров

Сегодня одной из самых дорогих частей батареи являются катоды, а их тип NMC (никель-марганцево-кобальтовый) вместе с самим литием повышает их стоимость, пишет TechnologyReview.

Но в этом году все может измениться благодаря появившейся альтернативе – LFP катодам. Литий-железо-фосфат (LFP), недорогой катодный материал, и его уже используется для производства литий-ионных батарей.

Компании быстро оценили финансовую выгоду и доля рынка LFP-батарей стремительно растет: с 10% мирового рынка электромобилей в 2018 году до 40% в 2022 году. Tesla уже активно использует аккумуляторы LFP в своих машинах, а Ford и Volkswagen собираются выпустить несколько моделей на LFP-аккумуляторах.

В 2023 году модернизации подвергнутся не только катоды, но и аноды. Сейчас в Li-Pol аккумуляторах, независимо от состава катода, для удержания ионов лития используется графит. Но ученые хотят внедрить вместо графита кремний, который позволит увеличить емкость батарей и ускорит их зарядку. Раньше кремний не подходил для производства батарей – слишком недолговечен. Но разработчикам удалось решить эту проблему.

Еще два года назад стартап Sila начал внедрять кремниевые аноды для аккумуляторов в фитнес-устройствах. Компании удалось получить грант в $100 млн от правительства США на строительство завода. И теперь Sila подписала контракт с Mercedes-Benz на производство материалов для аккумуляторов электромобилей.

Другие производители не спешат быстро отказываться от графита и предпочитают их смешивать. Например, OneD Battery Sciences, которая сотрудничает с GM и Sionic Energy, собирается поставить на коммерческую основу такой "микс" уже в этом году.

Аналитики наблюдают рост в сегменте переработки отживших свое аккумуляторных батарей, ведь возросшее потребление батарей требует большого количества никеля, лития и кобальта. Заводы по переработке активно открываются в США, Китае и Европе.

Рынок аккумуляторов в США активно продвигают в Вашингтоне. Правительство подписало "Закон о снижении инфляции" по которому на финансирование климата и экологически чистой энергии (в том числе на производство электромобилей и аккумуляторов), будет выделено $370 млрд.

Напомним, что ранее Фокус информировал о том, что ученые улучшили литиевые аккумуляторы при помощи сжиженного газа, чтобы сделать их безопасней.