Кремній замість графіту: вчені змогли покращити якість батарей для електрокарів

Сьогодні однією з найдорожчих частин батареї є катоди, а їхній тип NMC (нікель-марганцево-кобальтовий) разом із самим літієм підвищує їхню вартість, пише TechnologyReview.

Але цього року все може змінитися завдяки альтернативі — LFP катодам. Літій-залізо-фосфат (LFP) — недорогий катодний матеріал, і його вже використовують для виробництва літій-іонних батарей.

Компанії швидко оцінили фінансову вигоду, і частка ринку LFP-батарей стрімко зростає: з 10% світового ринку електромобілів у 2018 році до 40% у 2022 році. Tesla вже активно використовує акумулятори LFP у своїх машинах, а Ford і Volkswagen збираються випустити кілька моделей на LFP-акумуляторах.

У 2023 році модернізації зазнають не лише катоди, а й аноди. Зараз у Li-Pol акумуляторах, незалежно від складу катода, для утримання іонів літію використовується графіт. Але вчені хочуть запровадити замість графіту кремній, який дозволить збільшити ємність батарей і прискорить їхню зарядку. Раніше кремній не підходив для виробництва батарей — він надто недовговічний. Але розробникам вдалося вирішити цю проблему.

Ще два роки тому стартап Sila почав впроваджувати кремнієві аноди для акумуляторів у фітнес-пристроях. Компанії вдалося отримати грант $100 млн від уряду США на будівництво заводу. І тепер Sila підписала контракт із Mercedes-Benz на виробництво матеріалів для акумуляторів електромобілів.

Інші виробники не поспішають швидко відмовлятися від графіту й воліють їх змішувати. Наприклад, OneD Battery Sciences, яка співпрацює з GM і Sionic Energy, збирається поставити на комерційну основу такий "мікс" уже цього року.

Аналітики спостерігають зростання в сегменті переробки акумуляторних батарей, що віджили своє, адже зростання споживання батарей вимагає великої кількості нікелю, літію та кобальту. Заводи з переробки активно відкриваються в США, Китаї та Європі.

Ринок акумуляторів у США активно просувають у Вашингтоні. Уряд підписав "Закон про зниження інфляції", за яким на фінансування клімату й екологічно чистої енергії (у тому числі на виробництво електромобілів і акумуляторів) буде виділено $370 млрд.

Нагадаємо, що раніше Фокус інформував про те, що вчені покращили літієві акумулятори за допомогою зрідженого газу, щоб зробити їх безпечнішими.