Те имат по-висока енергийна плътност, по-безопасни са, но все още

Те имат по-висока енергийна компактност, по-безопасни са, само че към момента по-скъпи

По-голям пробег, повече сигурност, резистентност в рисково време: бързите твърдотелни акумулатори дават обещание да подобрят електрическите автомобили (снимка: CC0 Public Domain)

Електрическите транспортни средства сега употребяват огромни литиево-йонни акумулатори, които оферират прилични благоприятни условия за предпазване на сила по отношение на тежестта им. Капацитетът обаче в никакъв случай не е задоволителен, а и литиево-йонните акумулатори към момента имат ниска енергийна компактност и са склонни към прегряване, носейки заплаха от пожар. Но има евентуална опция: бързите твърдотелни акумулатори.

Екип от откриватели, в това число професор Дание Ретенвандер от катедрата по материалознание и инженерство в NTNU, изследва до каква степен твърдотелните акумулатори могат да се зареждат по-бързо, по-безопасно и да са по-рециклируеми от сегашните литиево-йонни батерии. Откритията бяха оповестени в Nature Communications, а откривателите си сътрудничат с специалисти от Австрия, Германия и Съединените щати.

Няколко преимущества

Бързите твърдотелни акумулатори оферират няколко преимущества пред литиево-йонните си аналози. Те могат да обезпечат по-високо напрежение и енергиен потенциал по отношение на тежестта и размера си. Това се назовава по-висока енергийна компактност.

В момента бързите твърдотелни акумулатори се употребяват в устройства като пейсмейкъри и портативна електроника, където дребният размер на батерията е от значително значение. Производството на огромни твърдотелни акумулатори обаче сега е непостижимо скъпо.
още по темата
Бързите твърдотелни акумулатори се отличават с високо равнище на сигурност. Те могат да устоят на обилни температурни съмнения, което ги прави подобаващи за студени зимни сутрини или дълги пътувания. Освен това, за разлика от литиево-йонните акумулатори, които съдържат течен електролит, твърдотелните акумулатори употребяват твърди материали, което ги прави по-малко податливи на пожари.

Изследователите се концентрират върху това да създадат бързите твърдотелни акумулатори по-ефективни във връзка с зареждането. Зареждането на бързи твърдотелни акумулатори с висок електрически ток понижава времето за зареждане, открили са учените.

Освен това твърдотелните акумулатори са по-малко склонни към образуването на дендрити – които са електродни структури, които механично повреждат батериите с течни електролити и по този метод могат да причинят късо съединяване.

Какво следва да чакаме?

Въпреки че бързите твърдотелни акумулатори сега са по-скъпи от литиевите акумулатори, всеобщото произвеждане може да промени салдото на разноските.

Различни производители оповестиха проекти да пуснат транспортни средства, оборудвани с бързи твърдотелни акумулатори, още през идната година. Това може да се окажа решителен ход за навлизането на бързите твърдотелни акумулатори в практиката и за понижаването на цената им.

Изследването на бързите твърдотелни акумулатори проправя пътя за фрапантен прогрес в технологията на батериите. Тези батерии оферират евентуални преимущества като по-висока енергийна компактност, усъвършенствана сигурност и по-бързо зареждане.

Тъй като напъните за комерсиализация на бързите твърдотелни акумулатори не престават, те биха могли да революционизират промишлеността на електрическите автомобили и да насърчат по-устойчивото потребление на сила.