Консорциум Horizon 2020 SOLiDIFY представил прототип литийметаллического твердотельного аккумулятора, который значительно превосходит по плотности энергии традиционные литийионные батареи. Новая технология обещает простое производство, но пока остаются проблемы с долговечностью и скоростью зарядки.
Консорциум Horizon 2020 SOLiDIFY, в который входят 14 европейских партнёров, объявил о создании прототипа литиевого аккумулятора с твёрдым электролитом. Новый аккумулятор демонстрирует значительно более высокую плотность энергии по сравнению с традиционными литийионными батареями. Разработчики утверждают, что массовое производство таких аккумуляторов будет возможно при комнатной температуре, что делает процесс более доступным и менее затратным.
Экспериментальный образец литийметаллического твердотельного аккумулятора способен запасать 1070 Вт·ч/л, что значительно превосходит текущие показатели классических литийионных аккумуляторов, у которых плотность энергии составляет около 800 Вт·ч/л. Повышенная энергоёмкость достигается за счёт использования толстого NMC-катода (содержащего никель, марганец и кобальт) толщиной 100 мкм, который отвечает за высокую плотность энергии. Катод отделен от тонкого металлического литиевого анода с помощью 20-микронного слоя твёрдого электролита, который не подвержен воспламенению.
Этот электролит был разработан благодаря совместным усилиям компаний imec, Empa и SOLVIONIC. Его ключевая особенность заключается в том, что он представляет собой полимер, который в процессе изготовления аккумулятора преобразуется из жидкого состояния в твёрдое. Это упрощает производственный процесс и делает его экономически выгодным.
Изготовление прототипа проводили в высокотехнологичной лаборатории EnergyVille, расположенной в Бельгии. Представители консорциума заявляют, что производство одного аккумулятора ёмкостью 1 кВт·ч будет стоить примерно €150. Они также уверены, что переход с современных линий производства литийионных аккумуляторов на новые твердотельные технологии не вызовет серьёзных трудностей.
Однако у нового аккумулятора есть несколько значительных недостатков. Главным из них является его ограниченная долговечность — на данный момент разработчики заявляют всего о 100 циклах перезарядки. Это слишком мало для коммерческого использования. Также аккумулятор заряжается медленно, что ещё больше снижает его привлекательность на рынке — для полного заряда требуется около трёх часов. Разработчики обещают продолжить работу над этими проблемами и улучшить оба показателя в будущих версиях аккумулятора.
