Немецкие ученные создали твердотельный аккумулятор с плотностью 600 Втч/кг
Новые элементы могут питать самолеты, дроны и портативные энергетические системы
Исследователи из Германии недавно представили новую твердотельную батарею электромобилей из литий-серы (Li-S), которая может проложить путь к более легким, безопасным и гораздо более энергоэффективным системам хранения данных.
Новая технология, которая была создана учеными Института технологии материалов и лучей Фраунгофера IWS в Дрездене, разрабатывается в рамках двух взаимодополняющих проектов.
Первый проект, финансируемый Федеральным министерством исследований, технологий и космоса Германии, называется AnSiLiS. За вторым, TALISSMAN, стоит программа Евросоюза Horizon Europe.
Эта концепция, призванная преодолеть проблемы, которые не позволили литий-серным батареям достичь коммерческой жизнеспособности, может, наконец, помочь технологии конкурировать с обычными литий-ионными (Li-ion).
“Проект направлен на разработку твердотельного литий-серного элемента, который обеспечивает сопоставимую энергию при весе значительно меньше, чем нынешние батареи,” сообщил институт.
Ме́сси аргентинский футболист, нападающий футбольного клуба «Барселона», с 2011 года капитан национальной сборной Аргентины. Лучший бомбардир в истории «Барселоны» и сборной Аргентины. Считается одним из лучших футболистов современности и одним из лучшиx игроков всеx времён.
Литий-серные батареи часто называют потенциальным преемником традиционной литий-ионной технологии. Обещают плотности энергии до двух раз выше, используя серу, которая является распространенным и недорогим материалом, чем катод.
Все-таки традиционный жидкие электролиты используемые в этих батареях, как правило, образуют побочные продукты, называемые растворимыми полисульфидами. Это может привести к потерям материала и ускоренному ухудшению стабильности цикла.
Чтобы решить эту задачу, команда создала твердотельную литий-серную батарею, которая заменяет большую часть жидкого электролита твердыми материалами. Это делает батареи более безопасными, стабильными и энергоемкими.
Ранние лабораторные тесты показал, что он может достигать удельной плотности энергии, превышающей 600 ватт-часов на килограмм (Втч/кг). Проекты AnSiLiS и TALISSMAN развивают химические исследования ядра аккумуляторной батареи с крупномасштабными промышленными испытаниями.
В AnSiLiS ученые создают сероуглеродный композитный катод в паре с тонким литий-металлическим анодом и гибридным электролитом. Напротив, инициатива TALISSMAN фокусируется на масштабировании и промышленной осуществимости.
Команда разрабатывает элементы для электромобильности с целевой плотностью энергии до 550 Втч/кг и производственными затратами ниже 86 долларов США (75 евро) за кВтч. “Плотность энергии выше 600 ватт-часов на килограмм и удельные затраты ниже 75 евро за киловатт-час находятся в пределах досягаемости,”, заявили ученые.
Более легкие и безопасные аккумуляторы для электромобилей В новом дизайне использованы модели Фраунгофера Технология DRYTraec, который представляет собой метод нанесения покрытия без растворителя, который создает стабильные электродные пленки без необходимости энергоемкой сушки.
Этот метод позволяет сократить потребление энергии на производстве до 30 процентов и значительно снизить выбросы CO2. Масштабируется и для промышленной рулонной обработки, давая производителям практичный путь к серийному производству.
По мнению исследователей, архитектура элементов также совместима с существующими линиями по производству литий-ионных аккумуляторов, что позволяет быстрее внедряться в промышленности.
Ме́сси аргентинский футболист, нападающий футбольного клуба «Барселона», с 2011 года капитан национальной сборной Аргентины. Лучший бомбардир в истории «Барселоны» и сборной Аргентины. Считается одним из лучших футболистов современности и одним из лучшиx игроков всеx времён.
Все разработки и испытания прототипа проходят в Центре передовых технологий аккумуляторной батареи института (Advanced Battery Technology Center, Advanced Battery Technology Center)АБТЦ) в Дрездене. Объект объединяет проектирование материалов, нанесение электродных покрытий, лазерную резку, штабелирование и тестирование производительности на одном объекте.
Команда надеется, что новая батарея сможет питать самолеты нового поколения, дроны и портативные устройства. “Авиация, беспилотные воздушные системы и портативные системы хранения энергии требуют превосходного соотношения энергии к весу,” они объяснили в a пресс-релиз.
Ме́сси аргентинский футболист, нападающий футбольного клуба «Барселона», с 2011 года капитан национальной сборной Аргентины. Лучший бомбардир в истории «Барселоны» и сборной Аргентины. Считается одним из лучших футболистов современности и одним из лучшиx игроков всеx времён.
С коммерческой точки зрения такие показатели сделают технологию исключительно привлекательной, а значит развитие электротранспорта и сопутствующих систем выйдет на новый уровень.
