Усовершенствованные литий-ионные батареи разработали в Tesla

Несмотря на то, что литий-ионные батареи еще не достигли максимальной эффективности, многие считают, что будущее — за твердотельными батареями. Команда исследователей, среди которых — партнеры компании Tesla — представили технологию литий-ионного элемента без анода.

Команду ученых из Университета Далхаузи, Университета Уотерлу и научно-исследовательской группы Tesla Canada возглавил Джефф Дан, один из пионеров разработки литий-ионных батарей, на счету которого несколько прорывов, увеличивших срок службы элементов.

Нынешняя цель команды Дана — повысить энергетическую плотность и надежность литий-ионных аккумуляторов, а также снизить их стоимость.

В 2016 Дан вывел свою научную группу из американской инновационно-производственной компании 3М и вступил в ассоциацию с Tesla в рамках сформированного исследовательского центра NSERC/Tesla Canada Industrial Research и перебрался в новую лабораторию вблизи канадского города Галифакс. С тех пор он запатентовал несколько новых технологий для Tesla, в том числе, повышающую надежность батарей в электромобилях компании, рассказывает Electrek.

Новое достижение команды Дана — безанодные литий-металлические элементы с жидким электролитом LiDFOB/LiBF4. Многие исследователи считают, что в литий-металлических батареях жидкий электролит следует заменить на твердотельный, чтобы добиться долгой и стабильной работы. Однако специалисты Tesla показали, что их изобретение после 90 циклов заряда/разряда сохраняет 80% емкости, что на сегодня является лучшим достижением для элементов с нулевым избыточным литием.

С жидким электролитом в батарее значительно медленнее образуются разрушающие ее кристаллические образования — дендриты.
В случае успешной коммерциализации такой аккумулятор может оказаться более энергоемким и долговечным, чем твердотельные аналоги, которые не лишены недостатков. Во-первых, в них также со временем появляются разрушительные дендриты, во-вторых, пока неясно, насколько эта технология совместима с существующей инфраструктурой производства литий-ионных батарей, в которую уже вложены миллиарды долларов.

Стартап XNRGI утверждает, что создал безопасные, емкие и быстро впитывающие энергию литий-ионные батареи на базе уже широко используемых решений, но из другой области — производства микросхем. У «трехмерных батарей» целый ряд преимуществ: простая конструкция, высокая плотность хранения энергии и быстрая зарядка.