Батареї запрацюють удвічі швидше завдяки цьому порошку: що придумали науковці

Про це повідомляє interestingengineering.com.

5-етапний процес виробництва таких порошків запатентувала американська компанія Ampcera. Технологія заснована на твердому електроліті на основі сульфіду, захищеному за стандартом IP (Ingress Protection Code — це класифікація способу захисту електрообладнання, що маркується міжнародним знаком захисту IP і двома цифрами, перша з яких означає захист від потрапляння твердих предметів, друга — від потрапляння води).

Компанія Ampcera заявляє, що її матеріали стануть основою для створення твердотільних батарей нового покоління.

Чарівний порошок

Наносульфідні порошки характеризуються високою іонною провідністю і надтонкими розмірами частинок у сотні нанометрів. Завдяки цьому вони стали ключовим елементом для вирішення головної проблеми в розробці твердотільних акумуляторів.

Зазначимо, що твердотільні батареї вважаються альтернативою літій-іонним акумуляторам. Вони безпечніші, оскільки використовують тверді електроліти, а не легкозаймисті рідкі. Ще твердотільні батареї швидше заряджаються і демонструють вищу продуктивність — але при цьому вони і набагато складніші у виробництві.

З цими складнощами і вдалося впоратися компанії Ampcera. Її тверді електроліти випускаються в трьох стандартних діапазонах розмірів частинок, кожен з яких вирізняється високою іонною провідністю і чистотою, необхідною для акумуляторів. У компанії пояснюють, що такий метод дасть змогу створювати катоди й аноди з більш високою щільністю енергії, а також обробляти надтонкі шари сепаратора твердого електроліту, потенційно товщиною 10 мікрон і менше.

Застосування наносульфідних порошків стане в пригоді не тільки для виробництва електромобілів і побутової електроніки, а навіть і в аерокосмічній та оборонній промисловості.

Компонент для батареї майбутнього

В основі технології Ampcera лежить захищений за стандартом IP твердий електроліт на основі сульфіду, розроблений для швидкого переміщення літій-іонів. Такі електроліти виробляються з використанням фірмового 5-етапного процесу, який, за словами представників компанії, забезпечує високу чистоту і постійну продуктивність.

Процес охоплює закупівлю прекурсорів, гомогенізацію матеріалів, обробку матеріалів для великомасштабного виробництва, оптимізацію розміру частинок, а також запатентований метод пакування і розподілу для захисту матеріалів від вологи.

Прототипи твердотільних батарей Ampcera продемонстрували щільність енергії, що досягає понад 400 Вт-год/кг, і ємність до 100 А-год під час проєктування в повному масштабі. Компанія також обіцяє збереження понад 80% ємності менш ніж за 15 хвилин швидкого заряджання в різних кліматичних умовах.

Також Фокус повідомляв, що завдяки зусиллям індійських учених було створено нову батарею без літію. Причому заряджається вона дуже швидко — натрій-іонний акумулятор досягає показника зарядки в 80% всього за 6 хвилин.

Раніше стало відомо, що китайські вчені створили портативну батареюна основі електроактивних мікроорганізмів, яка показала можливість самозарядки до 10 циклів. Для такої батареї теж не потрібен літій.