Консорциум Battery500, возглавляемый Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией Министерства энергетики США, планирует создать аккумуляторные батареи с удельной энергией в 500 Вт-ч/кг. Почему это важно?
- Потому что современные батареи для электромобилей имеют удельную энергию в 170-200 Вт-ч/кг.
- Потому что именно тяжелые батареи делают вес электромобилей стабильно больше веса их бензиновых аналогов.
- Потому что такое повышение удельной энергии сделает батареи той же самой емкости в 2,5 раза легче.
Одна из задач программы Seedlings («саженцы»), предпринимающей новые и рискованные научные исследования батарей — дополнить уже достигнутое в рамках исследования Battery500.
Читайте также
Сейчас Министерство энергетики США определило первую партию «саженцев» Seedlings, которые получат финансирование в размере около $5,7 миллионов. Сюда войдут 15 проектов из первой фазы исследования, из которых через полтора года будут выбраны призеры для участия во второй фазе.
- Разработка катода с высоким содержанием никеля с литий-металлическим анодом.
- Создание инновационного электрода.
- Дизайн гальванического элемента.
«Если мы собираемся достичь отметки в 500 Втч/кг на уровне гальванического элемента, мы должны разработать хороший катод, соединить его с хорошим электролитом, возможно полупроводниковым, и анодом, и все это должно сочетаться в уникальной структуре.
Мы достигли большого прогресса в последнем проекте литий-ионных технологий. Наш опыт мы перенаправляем на решение долгосрочных проблем. Если мы сможем достичь наших целей, это станет значительным рывком в производительности батарей и значительно снизит их цену».
Дэвид Хоуэлл, замдиректора Управления транспортных технологий Министерства энергетики США
Читайте также
Вот некоторые проекты Seedlings, получившие финансирование на данном этапе:
- Мэрилендский университет. Исследование инновационных материалов на основе железа для высокоэнергетических катодов.
- Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Исследование толстых катодов с использованием методов замораживания для полупроводниковых литиевых батарей.
- Университет штата Пенсильвания. Исследование многофункциональных литий-ионопроводящих межфазных материалов, задействующих литиевые металлические аноды.
- Исследования и разработки «Мерседес-Бенц» Северной Америки. Исследование масштабированного синтеза для включения в работу тончайших покрытий на мембранах полупроводникового электролита в целях задействования литий-серных батарей.
- Мэрилендский университет. Разработка полупроводниковых литий-ионных батарей при помощи каркасов с низким уровнем извилистости, напечатанных на 3D-принтере.
- «Дженерал Моторс». Проектирование аккумуляторов в корпусе из ламинированной фольги для литий-серных батарей в целях достижения высокой плотности энергии и долгого срока службы.
- Питтсбургский университет. Исследование серных электродов с использованием литий-ионных проводниковых покрытий для литий-серных батарей.
- Корнеллский университет. Исследование сильнонагруженных серных катодов и проводящих сепараторов с углеродным покрытием.
- Мэрилендский университет. Исследование усовершенствованных электролитов в целях сокращения роста дендритов в литий-металлических корпусах батареек.
- Техасский университет A&M (сельского хозяйства и механики). Исследование области контакта между проводниковыми электролитами и литий-металлическими анодами и определение потенциальных методов для уменьшения роста дендритов.
- Компания Navitas Advanced Solutions Group. Исследование не содержащих растворителей процессов для создания проводниковых литиевых батарей.
- Университет Уэйна. Исследование нестандартных цельнокорпусных литиевых металлических батарей на основе трехмерной структуры.
- Университет штата Орегон. Исследование и разработка нового процесса производства графеновых композитных катодов для подавления полисульфидов в целях увеличения срока службы.
- Университет штата Нью-Йорк. Исследование литий-серных батарей с использованием нового серосодержащего композитного катода в форме нанолиста.
- Университет Хьюстона. Исследование полупроводниковых литиевых батарей с органическими катодными материалами.