Ar elektromobiliai bus daug pigesni? Mokslininkai sukūrė revoliucinę bateriją

 

"Kinijos mokslininkų atrastas naujo tipo elektrolitas kietojo kūno akumuliatorių kainą sumažins net 90%. Ir jų gamybai nereikės brangaus ličio.

Naujoje baterijoje naudojamas naujas kietas sulfido elektrolitas, vadinamas LPSO, kuriam nereikia ličio sulfido. Dėl to Kinijos mokslo ir technologijų universiteto (USTC) sukurta baterija veikia panašiai, kaip konkuruojantys naujos kartos akumuliatoriai, kai jos kaina yra mažesnė, nei 10 proc. ankstesnių. Naujo kieto elektrolito, kuris pašalina brangaus ličio sulfido poreikį, išradimas leis padaryti didžiulę pažangą, kuriant akumuliatorių.

Kaip veikia naujos baterijos

Pasak Kinijos žiniasklaidos, tai priartina šalį prie jos tikslo pirmauti baterijų technologijų pranašumo lenktynėse. 

Skirtingai nuo tradicinių, kuriuose jonų laidumui tarp elektrodų naudojami skysti arba geliniai polimeriniai elektrolitai, kietieji elektrolitai naudojami kietojo kūno akumuliatoriuose. Tikimasi, kad kietojo kūno akumuliatoriai išspręs visas esamas talpos ir saugos problemas.

Kietojo kūno akumuliatoriai gali naudoti oksidus arba sulfidus, kaip katodą, kad padidintų energijos tankį. Dėl puikių eksploatacinių savybių sulfidai dažniausiai laikomi perspektyviausiu kietojo kūno akumuliatorių panaudojimo ateityje variantu, tačiau didelė jų kaina iki šiol buvo kliūtis.

Kietųjų sulfidinių elektrolitų kaina paprastai viršija 195 dolerių. už kilogramą, gerokai viršijant 50 dolerių ribą vienam kilogramui, reikalingą bendram naudojimui. Sąnaudų iššūkis kyla dėl sudėtingo elektrolitų sintezės proceso, kuris labai priklauso nuo brangaus Li2S. „Nors mokslininkai visame pasaulyje bando sumažinti išlaidas įvairiais metodais, ilgalaikiai tyrimai parodė, kad šį tikslą pasiekti yra sunku“, – „Science and Technology Daily“ sakė UTSC tyrėjas Ma Chengas.

Kaip sumažinti akumuliatoriaus kainas

Naujasis elektrolitas yra sintetinamas iš dviejų nebrangių junginių, todėl sudedamosios dalies kaina sumažėja tik iki 14,42 dolerių kilogramui, o tai yra mažiau, nei 8 proc., kitų kietųjų sulfidinių elektrolitų gamybos žaliavų kainos.

Įdomu tai, kad LPSO išlaiko pagrindinius efektyviausių sulfidinių elektrolitų privalumus, įskaitant anodo suderinamumą, užtikrinantį veikimo stabilumą. Jis gerai dera su didelio energijos tankio anodais, tokiais, kaip ličio metalas ir silicis. Baterija, pagaminta iš LPSO ir ličio metalo, veikė daugiau, nei 4200, valandų stabiliai kambario temperatūroje.

Nepaisant šių daug žadančių rezultatų, Ma pabrėžė, kad komanda tikisi tolesnių veiklos patobulinimų ir komanda aktyviai dirba, kad juos pasiektų.

Pirmaujantys automobilių gamintojai kuria naujas akumuliatorių technologijas. Praėjusiais metais „Toyota“ paskelbė apie naują kietojo kūno akumuliatorių technologiją, skirtą elektra varomoms transporto priemonėms, kuri leistų perpus sumažinti kainą, svorį ir dydį.

Amerikos universiteto Kornelio mokslininkai sukūrė pažangų akumuliatorių, kuris ne tik įkraunamas rekordiškai greitai, bet ir gali būti daug mažesnis, nei šiuo metu naudojamas.

Didžiausias pasaulyje automobilių gamintojas teigė, kad dėl naujos kietojo kūno akumuliatoriaus architektūros jis gali pagaminti baterijas, kurių atstumas yra 745 mylios (1200 km), o įkrovimas trunka apie 10 minučių. Bendrovė paskelbė, kad 2027 metais pradės gaminti automobilius su nauja akumuliatoriaus technologija."