В недавнем выпуске журнала Nature, исследовательская лаборатория, которая является частью армии США (ARL), опубликовала исследование, демонстрирующее результаты работы усовершенствованной технологии Li-ion-батарей, основанной на новой химии катодов.
Исследователи утверждают, что химический состав «полностью освобожден от переходного металла и обеспечивает беспрецедентно высокую емкость за счет обратимого хранения литий-иона при высоком потенциале (приблизительно 4,2 В)».
Согласно полученным данным, новая технология «открывает возможность значительно увеличить плотность энергии литий-ионного аккумулятора, сохраняя при этом безопасность из-за водной природы электролита».
В сочетании с их предыдущей разработкой «водно-солевых электролитов (WiSE)», ученые утверждают, что могут достичь впечатляющей плотности энергии 460 Вт/кг (по сравнению с существующими показателями литий-ионных полимерных аккумуляторов – 250 Вт/кг).
Усовершенствование батарей связано с тем, что сейчас некоторые солдаты должны нести от 15 до 25 фунтов аккумуляторов при выполнение боевых задач, а новая технология может значительно снизить этот вес, делая батарею, при этом, более эффективной и безопасной.
Доктор Кан Сюй, научный сотрудник ARL и старший химик-исследователь, сказал о разработке следующее: «Такая высокоэнергетическая, безопасная и потенциально мощная новая батарея, скорее всего, даст солдатам то, что им нужно на поле боя: надежный источник высокой энергии с надлежащей технической защитой. Ожидается, что это значительно повысит мобильность и скорость действий солдата при одновременном снижении требований к логистике».
Несмотря на то, что новый Li-ion-аккумулятор был разработан в первую очередь с целью повышения маневренности личного состава армии США, ARL также заявляет, что он может оказаться вполне применим в «гражданской портативной электронике, электромобилях и крупногабаритных сетевых хранилищах».
Новая технология литий-ионных аккумуляторов, разработанная армией США, вызвала интерес у Джеффа Дана, главного партнера Tesla по исследованию аккумуляторов, передает сайт Elecrtek. Дан считается пионером в области литий-ионных аккумуляторных батарей. Он работал над литий-ионными батареями с тех пор, как они были изобретены. Ему приписывают помощь в увеличении жизненного цикла аккумуляторов, что помогло их коммерциализации. Его работа сейчас сосредоточена в основном на потенциальном увеличении плотности энергии и их долговечности.
«Научная статья, подготовленная университетом штата Мэриленд и армией, является самой креативной новой химией батарей, которую я видел за последние 10 лет. Тот факт, что LiCl и LiBr обратимо превращаются и образуют галогеновый интеркалированный графит, поистине невероятен. Команда продемонстрировала обнадеживающую обратимость в течение 150 циклов и показала, что высокие плотности энергии могут быть достижимы в 4-вольтных элементах, которые не содержат переходных металлов и неводных растворителей. Еще неизвестно, можно ли разработать практическую долгоживущую коммерческую батарею, но я очень воодушевлен этим исследованием» – сказал Дан.
В 2016 году Дан перевел свою исследовательскую группу с их 20-летнего исследовательского соглашения с 3M на новую ассоциацию с Tesla в рамках недавно созданного «NSERC/Tesla Canada Industrial Research».Ранее в этом году он подал новый патент на аккумуляторную батарею для Tesla, заявляя о более быстрой зарядке, увеличенном сроке службы и более низкой стоимости. Дан с командой разработал новые химические составы, которые уже внедряются в аккумуляторы компании «Тесла».
