10 аккумуляторных технологий, которые сейчас находятся в разработке

Сегодня аккумуляторные технологии являются важнейшим разделом электромобилей, и непрерывная эволюция аккумуляторов будет продолжать трансформировать отрасль.

Поскольку технология электромобилей продолжает развиваться, батареи становятся все более важными, чем когда-либо. За последнее десятилетие достижения в области аккумуляторных технологий уже позволили электромобилям путешествовать дальше, заряжаться быстрее и стать более доступными для потребителей. Технология аккумуляторов быстро развивается, и не за горами новые интересные разработки. Современные аккумуляторные технологии, которые вначале были прорывными, начинают обеспечивать ограниченную производительность и требуют частой зарядки. Сегодняшние литий-ионные батареи, которые являются наиболее распространенным типом, могут удерживать лишь несколько сотен ватт-часов на килограмм, и это затрудняет разработку устройств, которые могут работать достаточно долго без необходимости подзарядки. Благодаря этим другим достижениям в области аккумуляторных технологий ученые стремятся получить результаты для более эффективных, легких и безопасных батарей, которые смогут удерживать больше заряда и работать дольше. Используя новые альтернативы аккумуляторам, производители автомобилей стремятся сделать аккумуляторные блоки более легкими по весу, иметь более высокую плотность энергии, чтобы хранить больше зарядов и обеспечивать большую дальность действия, быстрее заряжать, не вызывая деградации аккумулятора, и обеспечивать возможность вторичной переработки для повышения устойчивости. Технология аккумуляторов сегодня является наиболее важным разделом электромобилей, и непрерывная эволюция аккумуляторов будет продолжать трансформировать отрасль.

Связанный: Этот электромобиль является доказательством того, что батареи — старая технология

Это литий-кремниевый аккумулятор, в котором носителями заряда являются литий-ионный и анод на основе кремния. Благодаря кремниевым материалам удельная емкость намного больше. Кремний имеет изменение объема на 400 процентов и обладает высокой реакционной способностью, когда он находится в заряженном состоянии, поэтому вместо этого в коммерческих батареях он составляет примерно 10 процентов анода. Sila Nanotechnologies — стартап-компания, преследующая цель заменить графит в литий-ионных анодах высокопроизводительными кремниевыми анодами. Daimler AG вложила значительные средства и сотрудничает с ними, чтобы воплотить это в жизнь, предоставив корпоративное и венчурное финансирование в размере 170 миллионов долларов в 2019 году. Кроме того, Илон Маск заявил в 2015 году, что кремний в батареях Model S помог увеличить запас хода на шесть процент.

Твердотельная батарея заменяет жидкие или полимерные гелевые электролиты, присутствующие в литий-ионных и литий-полимерных батареях, с твердыми электродами и твердым электролитом. Они обеспечивают решения проблем литий-ионных аккумуляторов, таких как воспламеняемость, низкая прочность, ограниченное напряжение, плохие циклические характеристики и нестабильное образование межфазной границы между твердым электролитом, а также обеспечивают более быструю зарядку, более высокое напряжение и более длительный срок службы. Toyota стремится внедрить технологию твердотельных аккумуляторов первой в своих гибридных электромобилях, в то время как Honda работает над тем, чтобы сделать свои производственные мощности жизнеспособными к весне 2024 года. чувствительность к температуре и давлению, а также наличие дендритов (металлических кристаллов на поверхности лития, которые в конечном итоге проникают в твердый электролит, перекрещивая электроды и замыкая аккумуляторный элемент).

Связанный: 10 способов, которыми твердотельные аккумуляторы навсегда изменят электромобили

Литий-вольфрамовые батареи NanoBolt совершенствуют существующую технологию литиевых батарей. Общее сохранение энергии этих батарей, а также скорость их перезарядки улучшаются за счет добавления углеродных многослойных нанотрубок, а также вольфрама. Эти слои нанотрубок увеличивают площадь хранения ионов и обеспечивают высокую эффективность за счет создаваемой ими сетчатой ​​структуры. Эти батареи могут хранить больше энергии, чем традиционные литий-ионные батареи. Это необходимо для увеличения запаса хода электромобилей. Большую литий-вольфрамовую батарею NanoBolt можно быстро заряжать с помощью солнечной энергии. LG Energy Solution, которая производит аккумуляторы, используемые в Chevy Volt, Bolt EV и Chrysler Pacifica, является одним из передовых конкурентов, работающих над этой аккумуляторной технологией. BAK Group, Nyobolt и CALT также работают над этой технологией.