Разработана литий-металлическая батарея ёмкостью более 500 Втч/кг

Современные аккумуляторы в электромобилях обычно имеют плотность энергии от 200 до 250 Втч/кг, что уже является сравнительно высоким значением. Домашнее хранилище энергии составляет не более половины этой стоимости.

Тем не менее такая батарея с практической ёмкостью около 70 ватт-часов весит около 300 кг. За счёт увеличения плотности энергии можно было бы сэкономить огромное количество массы, что, в свою очередь, позволило бы снизить расход и повысить динамику движения.

Представленная Университетом науки и технологий Китая (USTC) в Хэфэе батарея с плотностью энергии 505,9 Втч/кг могла одним махом сэкономить 150 кг балласта.

Для сравнения: плотность энергии бензина и дизеля составляет около 10 000 Втч/кг. КПД двигателя внутреннего сгорания значительно хуже.

Такое всё ещё высокое значение возможно с литий-металлическим аккумулятором, который в предыдущих экспериментах был далеко не в состоянии выдержать даже 50 циклов зарядки. Согласно исследованию, предыдущие попытки в этой области были направлены на повышение концентрации электролита.

Представленная сейчас батарея имеет существенно иную структуру и при 500 Втч/кг выдержала 130 циклов с небольшой потерей ёмкости. При мощности всего 400 Втч/кг, что всё же значительно выше, чем у коммерческих аккумуляторных элементов, было достигнуто более 300 циклов зарядки.

Вместо обычного концентрата с ионами лития, анионами и другими неорганическими частицами используется компактная конструкция с большим количеством ионов лития, которая переносит электроны вместе и высвобождает их на анод в более крупных упаковках.

В этой гораздо более обширной структуре, которая примерно в 50 раз больше, чем раньше, ионы лития расположены ближе друг к другу. Около сотни вместо одного испускают концентрированные электроны. Это создаёт твёрдый электролит над анодом, что значительно повышает стабильность.

Конечно, будет интересно посмотреть, насколько можно оптимизировать этот принцип. Ведь даже циклов 300 перезарядки всё равно мало. Если бы вы могли проехать 500 км с аккумулятором, вам пришлось бы ожидать падения ёмкости уже после 150 000 км.