Tesla работает над 100-летними батареями

Группа исследователей Tesla и ученых из Университета Далхаузи в Галифаксе, Канада, опубликовала статью под названием «Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 как превосходная альтернатива LiFePO4 для долговечных низковольтных литий-ионных элементов». В нем описаны аккумуляторные элементы с графитовыми электродами NMC532, которые по своим параметрам превосходят обычные литий-железо-фосфатные, а срок их службы при определенных условиях составляет около ста лет.

В 2016 году Tesla объединилась с группой исследователей из Университета Далхаузи в Галифаксе, Канада, чтобы оптимизировать химический состав батареи и продлить срок ее службы. Результатом сотрудничества стали элементы с графитовыми электродами NMC532, те самые аккумуляторы-миллионники. Катод в них сделан из кристаллов лития, с добавлением небольшого количества никеля, марганца, кобальта и кислорода, а анод — из графита.

В новой работе «Ли[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 как превосходная альтернатива LiFePO4 для долговечных низковольтных литий-ионных элементов, опубликованная в Журнале электрохимического общества, участники исследования сообщили, что им удалось значительно продлить срок службы батарей NMC. Характеристики элементов остались прежними (NMC532/графит), но вместо электролита на основе гексафторфосфата лития (LiPF6) использовалась смесь, содержащая соль бис(фторсульфонил)имида лития (LiFSI).

Собственно, такое сочетание обеспечивает долгий срок службы при высоких рабочих температурах. Речь идет о диапазоне от 40 до 70 градусов Цельсия. Но наилучший кулоновский КПД (отношение отдаваемых ампер-часов к ампер-часам, полученным от зарядного устройства) демонстрируют сбалансированные и заряженные до 3,8 вольта элементы. Они разлагаются медленнее и имеют более высокую плотность энергии, чем элементы LFP (LiFePO4/графит). А при постоянной температуре 25 градусов прогнозируемый срок их службы составит сто лет.

Тем временем Hyundai также работает над улучшением химического состава аккумуляторов. В этом ей помогает американский стартап IonQ, разработавший квантовый компьютер на ионных ловушках. Партнерство предусматривает создание крупнейшей в мире химической модели батареи для изучения соединений лития и их реакций. Конечной целью исследования будет поиск новых типов первичных материалов, которые могут повысить безопасность, долговечность и производительность при одновременном снижении стоимости.

Новые электромобили: главные «зеленые» премьеры последнего времени