Прототип нового твердотельного аккумулятора повышает плотность энергии почти на 25 процентов

Твердотельные аккумуляторы могут сделать электромобили гораздо доступнее и практичнее, но их коммерческая разработка сопровождается массой невыполненных обещаний. Впрочем, появились обнадеживающие новости от Imec — авторитетного бельгийского исследовательского гиганта.

В рамках проекта SOLiDIFY, поддерживаемого ЕС, Imec и 13 партнеров создали прототип твердотельного аккумулятора с плотностью энергии 1070 Втч/л, что почти на 25% выше, чем у лучших литий-ионных элементов (800 Втч/л). Более того, используется производственный процесс при комнатной температуре, адаптируемый к существующим линиям литий-ионных аккумуляторов. Ожидаемая стоимость составит менее 150 евро за кВтч, что не так дорого по сравнению с нынешними 140 долларами за кВтч у современных батарей.

Прорыв обеспечила технология "жидкость-твердое тело". Твердый электролит прототипа использует "легированную полимеризованную ионную жидкость" в тонком 50-микрометровом слое. Электролит окружен высокоемкостным композитным катодом с одной стороны и тонким литиевым металлическим анодом с другой, образуя компактную батарейную ячейку.

Исследователям удалось увеличить скорость зарядки до трех часов и срок службы до 100 циклов, преодолев проблемы с механической прочностью и пропиткой катода. Использование кобальта также было снижено благодаря применению нанометровых защитных покрытий.

Очевидно, что время зарядки и количество циклов нуждаются в улучшении (современные литий-ионные автомобильные аккумуляторы выдерживают до 2000 циклов зарядки, а некоторые заряжаются менее чем за час). Кроме того, технология требует дальнейшего масштабирования для промышленного применения. Однако усилия оправданы — твердотельные аккумуляторы в перспективе могут обеспечить повышенную плотность энергии, меньшее время зарядки и лучшую безопасность при более низкой цене.