Краще, ніж у Tesla. Cтартап із США випустив найпродуктивніші літій-іонні батареї

У США компанія Ampirus зібрала першу партію найенергоємніших у світі літій-іонних батарей. Про це пише видання New Atlas.

За словами інженерів, щільність зберігання енергії в нових акумуляторах становить близько 450 Втч/кг і 1150 Втч/л – це найвищий показник на сьогоднішньому ринку. Для порівняння, елементи Tesla Model 3 вміщують близько 260 Втч/кг і 730 Втч/л, тобто на 73% менше на одиницю ваги. При цьому енергетичні осередки Ampirus займають на 37% менше місця.

Зазвичай в процесі зарядки електрони кожного атома літію, що містяться в катоді, не можуть пробратися через електроліт або сепаратор (розділовий елемент), тому рухаються до анода по зовнішній проводці, але при цьому їхній негативний заряд тягне позитивно заряджені йони літію через електроліт і сепаратор графітової решітки електрода.

Фізики Ampirus вирішили замість графітових ґраток анода використовувати кремнієвий нанодроти, які значно збільшують продуктивність. Кремній утримує в десять разів більше атомів літію в порівнянні з графітом, проте більш тендітний і знижує термін служби батареї. Форма пористих ниток різної довжини набагато краще чинить опір деформаціям, а в результаті витримує більше навантажень і може змагатися з технологією на основі графіту.

Як стверджує Ampirus, кремнієві нановолокна впровадили прямо в підкладку анода, що забезпечило високу провідність і потужність акумулятора. Інженери замінили тільки позитивний електрод, усі інші частини виробляються за давно відомими технологіями та з існуючими компонентами.

Ampirus повідомила, що вже відправила невідому кількість батарей "лідеру галузі", яка встановить їх на космічні супутники. Крім того, компанія готується будувати власну фабрику для масового виробництва своїх високопродуктивних акумуляторів. У майбутньому їх планують використовувати в електромобілях або компактніших пристроях.

Як зазначає New Atlas, світ потребує акумуляторних елементів нового покоління, здатних зберігати більшу кількість енергії при меншому розмірі, особливо електролітаки з вертикальним зльотом і посадкою. Крім щільності та питомої енергії, велику роль відіграють інші технічні характеристики: теплопровідність, швидкість зарядки, безпека та ціна. Той факт, що перший клієнт Amprius займається супутниками, передбачає високу вартість нових елементів.

Раніше писали, що в Південній Кореї вчені знайшли спосіб збільшити щільність літієвих батарей на 200%. В основі технології лежить катод із марганцю та нікелю.

Нещодавно фізики стали на крок ближче до створення квантових батарей, які зможуть заряджатися від світла. Міжнародна команда обіцяє подати перший робочий прототип уже через 3-5 років.