Японски материал удължава 10 пъти живота на твърдотелните батерии
Технологията може да навлезе необятно в носимата електроника
Твърдотелните акумулатори имат преимущества, които подтикват разработките в тази област
(снимка: CC0 Public Domain)
Широко публикуваните сега литиево-йонни акумулатори употребяват течен електролит, който е рисков, заради риска от прегряване и пожар, в случай че батерията е механично развалена. Електролитът в твърдо положение няма такива дефекти, само че ресурсът му към този момент е стеснен. Но ето, че японски разработчици са намерили метод да усилят десетократно издръжливостта на твърдотелните електролитни акумулатори.
Специалисти от компанията Koike си сътрудничат с изследователския отдел на AIST Institute в създаването на монокристален материал, който може да се употребява като електролит в твърдотелните акумулатори, заяви за нововъведението Nikkei Asian Review. За разлика от поликристалните аналози, този материал понижава електрическото противодействие с 90%, като по този начин улеснява прекосяването на ток в електролита и усилва живота на цялата батерия.
На този стадий Koike може да основава монокристални плочи с диаметър не повече от 25 мм, което лимитира обсега на приложение на новия материал до твърдотелни акумулатори с дребен размер и потенциал. Но даже такива дребни акумулатори могат да намерят приложение – в разнообразни типове носима електроника, която заради условията за херметичност на кутията въобще не допуска промяна на акумулатори или разрешава такава интервенция единствено понякога.
още по темата
По-специално, в случай че пейсмейкърите са оборудвани с сходни акумулатори, техният експлоатационен живот може да бъде повишен от сегашните 5-10 години до 50 години. Масовото произвеждане на компактни акумулатори с новия вид твърдотелен електролит би трябвало да стартира през 2027–2028 година посредством образуване на софтуерни съюзи на Koike с други производители.
По-нататъшните проучвания ще бъдат ориентирани към възстановяване на катодните материали на батериите и увеличение на размерите на клетките. Теоретично сходни разработки могат да се приложат в производството на тягови акумулатори за електрически транспортни средства.
Батериите в твърдо положение не се опасяват от високи температури и механични натоварвания, което доста покачва тяхната сигурност. Въпреки това, механически, течността към момента се употребява при основаването на електроди от новия материал, защото се нанася върху тяхната повърхнина, с цел да предотврати утежняване на свойствата им. Батериите с подобен електролит са по-скоро в „ полутвърдо положение ”.
Много автомобилни производители и започващи компании създават акумулатори в твърдо положение. Японската Toyota Motor Corporation не е изключение, само че разчита на сулфиди като електролит, които не са толкоз безвредни за потребление, колкото монокристалния материал, препоръчан от Koike и сътрудници.
Според специалистите на Emergen Research, потенциалът на международния пазар за акумулатори с корав електролит ще се усили от 600 милиона $ през 2021 година до 10,1 милиарда $ към 2030 г.
Твърдотелните акумулатори имат преимущества, които подтикват разработките в тази област
(снимка: CC0 Public Domain)
Широко публикуваните сега литиево-йонни акумулатори употребяват течен електролит, който е рисков, заради риска от прегряване и пожар, в случай че батерията е механично развалена. Електролитът в твърдо положение няма такива дефекти, само че ресурсът му към този момент е стеснен. Но ето, че японски разработчици са намерили метод да усилят десетократно издръжливостта на твърдотелните електролитни акумулатори.
Специалисти от компанията Koike си сътрудничат с изследователския отдел на AIST Institute в създаването на монокристален материал, който може да се употребява като електролит в твърдотелните акумулатори, заяви за нововъведението Nikkei Asian Review. За разлика от поликристалните аналози, този материал понижава електрическото противодействие с 90%, като по този начин улеснява прекосяването на ток в електролита и усилва живота на цялата батерия.
На този стадий Koike може да основава монокристални плочи с диаметър не повече от 25 мм, което лимитира обсега на приложение на новия материал до твърдотелни акумулатори с дребен размер и потенциал. Но даже такива дребни акумулатори могат да намерят приложение – в разнообразни типове носима електроника, която заради условията за херметичност на кутията въобще не допуска промяна на акумулатори или разрешава такава интервенция единствено понякога.
още по темата
По-специално, в случай че пейсмейкърите са оборудвани с сходни акумулатори, техният експлоатационен живот може да бъде повишен от сегашните 5-10 години до 50 години. Масовото произвеждане на компактни акумулатори с новия вид твърдотелен електролит би трябвало да стартира през 2027–2028 година посредством образуване на софтуерни съюзи на Koike с други производители.
По-нататъшните проучвания ще бъдат ориентирани към възстановяване на катодните материали на батериите и увеличение на размерите на клетките. Теоретично сходни разработки могат да се приложат в производството на тягови акумулатори за електрически транспортни средства.
Батериите в твърдо положение не се опасяват от високи температури и механични натоварвания, което доста покачва тяхната сигурност. Въпреки това, механически, течността към момента се употребява при основаването на електроди от новия материал, защото се нанася върху тяхната повърхнина, с цел да предотврати утежняване на свойствата им. Батериите с подобен електролит са по-скоро в „ полутвърдо положение ”.
Много автомобилни производители и започващи компании създават акумулатори в твърдо положение. Японската Toyota Motor Corporation не е изключение, само че разчита на сулфиди като електролит, които не са толкоз безвредни за потребление, колкото монокристалния материал, препоръчан от Koike и сътрудници.
Според специалистите на Emergen Research, потенциалът на международния пазар за акумулатори с корав електролит ще се усили от 600 милиона $ през 2021 година до 10,1 милиарда $ към 2030 г.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ