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.

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.

Проект Battery500 сосредоточен на трех основных задачах. Исследование нацелено на получение значимых результатов по одной из задач и на создание новых концепций:

  • 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

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.

Больше по теме

Эта статья относится к следующим меткам:

Посмотрите — возможно, другие статьи по этим меткам также заинтересуют вас.