Европейски пробив в твърдотелните батерии

Европейски изследователи постигнаха рекордно висока енергийна плътност при батерия: над 1000 Wl/L (снимка: EMPA)

Европейски изследователски консорциум създаде прототип на твърдотелна батерия, използвайки нов производствен процес, който – според съобщенията – постига висока енергийна плътност и може да бъде внедрен в модерните линии за производство на литиево-йонни батерии.

Прототипът на литиево-метална батерия с твърд електролит предлага 20% по-висока енергийна плътност от настоящите литиево-йонни батерии. Разработката е дело на консорциума „SOLiDIFY“, съставен от 14 европейски изследователски института и партньори.

Иновативната твърдотелна батерия има енергийна плътност от 1070 Wh/L. Това е осезаемо повече, в сравнение с 800 Wh/L при стандартните литиево-йонни батерии.

Пробивът е постигнат в EnergyVille – белгийска изследователска лаборатория. Екипът е използвал дебел катод, изработен от никел, манган и кобалт (NMC) с тънък литиево-метален анод и тънък сепаратор от твърд електролит.

Solvionic, френска технологична компания, е разработила твърдотелен електролит, използвайки полимеризиран нанокомпозитен материал, базиран на йонна течност, специално за прототипа.

Електролитът променя фазата от течна в твърда, позволявайки прилагането на тънки електролитни слоеве от 20 микрометра върху 100-микрометрови катоди. Този успех позволява създаване на компактни клъстери от батерийни клетки и по-висока обемна енергийна плътност.

Швейцарската федерална лаборатория за наука и технология на материалите (Empa) вече е подала заявка за патент за новия подход.

Консорциумът е разработил производствен процес, който се прилага при стайна температура и използва съществуващите линии за производство на литиево-йонни батерии.

В момента групата оценява цената на батериите на 150 евро за киловатчас. За сравнение, BloombergNEF дава оценка от €67/kWh за литиево-железните фосфатни батерии и €93/kWh за батерии с високо съдържание на NMC.

Времето за зареждане при новия тип клетка е около три часа. Налице е и по-добра термична стабилност, в сравнение с литиево-йонните клетки, казват учените.