Эксперты предсказывают прорыв в батареях для электромобилей
Немецкие исследователи из Федерального института исследований и испытаний материалов (BAM) в Берлине разрабатывают инновационный тип батарей для электромобилей. Их подход сочетает твердый электролит с жидким анодом, что может решить ключевые проблемы современных аккумуляторов.
Обычные твердотельные батареи страдают от несовершенств на границе раздела между твердым анодом и электролитом. Немецкие ученые предлагают использовать жидкий анод из чистого лития или натрия, что обеспечивает более равномерный контакт. По словам Густава Гребера, эксперта BAM, такая конструкция может быть в 100 раз эффективнее традиционных графитовых анодов.
Температурный вызов
Основная проблема технологии — необходимость работы при высоких температурах около 250°C. Исследователи экспериментируют с калиевыми добавками, снижающими температуру плавления анода, но сталкиваются с проблемой совместимости этих добавок с существующими твердыми электролитами.
Решение NASICON
Перспективным направлением стало использование электролита NASICON на основе сверхпроводящих ионов натрия. Эти материалы демонстрируют:
- Высокую ионную проводимость при комнатной температуре
- Химическую стабильность в сочетании с калием
Однако применение гафния в составе делает технологию дорогостоящей, что стимулирует поиск более доступных альтернатив.
Потенциал для электромобилей
В случае успеха разработка может:
- Значительно сократить время зарядки
- Увеличить запас хода
- Снизить стоимость батарей благодаря использованию натрия
Путь к промышленному внедрению
До коммерциализации технологии предстоит решить несколько задач:
- Снизить рабочую температуру
- Провести масштабные испытания
- Обеспечить долговечность в тысячах циклов заряда-разряда
По оценкам исследователей, на полное внедрение технологии могут потребоваться годы, но ее потенциал оправдывает инвестиции в разработку.
