Прорыв в твердотельных батареях может удвоить плотность литий-ионных элементов.

Фото: OmniVision

Электроника
Шрифты

Исследователи из австралийского Университета Дикина говорят, что им удалось использовать обычные промышленные полимеры для создания твердых электролитов, открывая дверь твердотельным литиевым батареям двойной плотности, которые не взрываются и не загораются при перегреве.

Докторр Фанфанг Чен (Fangfang Chen) и доктор Сяоэн Ванг (Xiaoen Wang) из Института пограничных материалов Дикина утверждают, что сделали прорыв с «первым ясным и полезным примером безжидкой и эффективной транспортировки литий-ионного в научном сообществе».

Новая технология использует твердый полимерный материал, слабо связанный с Li-Ion, для замены летучих жидких растворителей, обычно используемых в качестве электролитов в современных батарейных элементах. Жидкий электролит - это часть системы, которая становится легковоспламеняющейся и становится причиной печально известных пожаров от батарей носимой электроники, которые компания Samsung предпочла бы забыть. «Если отрасль реализует наши полученные данные, я вижу будущее, в котором устройства, зависящие от батареи, можно безопасно упаковывать, например, в багаж самолета, или когда электромобили не несут опасности пожара для пассажиров или аварийно-спасательных служб, как в настоящее время», - сказал доктор Чен в пресс-релизе.

В дополнение к повышению безопасности батарей, команда считает, что этот твердый полимерный электролит, наконец, позволит батареям работать с анодом из металлического лития. Это было бы большой новостью в мире аккумуляторов, где литиевый анод был недавно описан в журнале Trends in Chemistry как «критически важный для преодоления узкого места плотности энергии современной Li-ion химии» - узкого места, которое мешает электромобилям, самолетам и портативной электронике развиваться такими темпами, какими они должны.

Доктор Ванг говорит, что это может быть способом удвоения удельной энергии литиевых батарей, которая в коммерческих условиях в настоящее время достигает пикового значения около 250 Вт/кг (в батарейном блоке Tesla Model 3). Увеличение этого значения до 500 Вт/кг позволило бы значительно увеличить дальность действия или уменьшить, удешевить и значительно облегчить батареи. Это не 10-кратный скачок, но это было бы очень важно.

Команда Университета Дикина говорит, что она использовала только существующие коммерческие полимеры в новом процессе, что означает, что промышленное производство должно проходить с «небольшими трудностями». На этом этапе он был протестирован в батарейке типа «таблетка» размером с батарею для часов. Но теперь команда приступает к созданию призматического типа батареи, которая будет использоваться в мобильном телефоне, и как только она будет готова к работе, то они будут искать коммерческих партнеров для выпуска этих твердотельных элементов на рынок.

Полное исследование доступно в рецензируемом журнале Joule.

Источник: New Atlas / Deakin University