Китайские учёные вдвое увеличили запас хода твердотельного аккумулятора

Несколько отдельных групп китайских учёных добились существенного прогресса в разработке перспективных твердотельных аккумуляторов. Теперь на блоке массой 100 килограммов машина сможет проехать до 1000 километров вместо 500 ранее. Об этом сообщает центральное телевидение Китая.

• Обычные твёрдые электролиты на основе сульфидов чрезвычайно твёрдые и хрупкие как керамика, в то время как литий-металлические аноды мягкие и пластичные. При их соединении неровная граница раздела между этими двумя материалами препятствует переносу ионов, снижая эффективность зарядки и разрядки. Для решения этой проблемы прорабатываются три разных подхода.
• В Институте физики китайской академии наук использовали в качестве межфазного «посредника» ионы йода. Во время работы аккумулятора эти ионы перемещаются на границу раздела между электродом и электролитом, помогают притягивать ионы лития и заполнять микроскопические зазоры. Этот саморегулирующийся механизм обеспечивает более тесный контакт между материалами.

• Второй метод, разработанный Институтом исследований металлов, предполагает создание каркаса на основе полимера для электролита. Первые испытания показали, что модифицированный материал может выдержать 20 000 циклов изгиба и скручивания без повреждений. Дополнительные химические компоненты в структуре повысили подвижность ионов лития и увеличили энергоёмкость материала на 86%.
• Третий подход, предложенный Университетом Цинхуа, заключается в использовании фторированных полиэфирных материалов для укрепления электролита. Большая устойчивость фтора к высокому напряжению помогает формировать стабильный фторидный слой на поверхности электрода, предотвращая электрический пробой при нагрузке. Элементы успешно прошли испытания на прокол и термические испытания при 120°C.

Поставщики запчастей на конвейеры Toyota и Honda экспериментируют с различными биоматериалами, которые могли бы использоваться в производственной цепочке. Среди объектов экспериментов — бамбуковое волокно и яичная скорлупа. Постепенный отказ от нефтепродуктов в производственной цепочке должен помочь производителям компонентов и автомобилей уменьшить собственный углеродный след.