Когда профессор Акира Йошино в начале 1980-х годов разрабатывал новую технологию батарей в своей лаборатории, он не предполагал, что это будет значительное открытие. «В то время мы думали, что в основном они будут использоваться в 8-мм видеокамерах», — смеется он.
Он был далек от истины. В наши дни мы не представляем жизни без литий-ионных батарей, поскольку они питают мобильные телефоны и любую другую электронику, от зубных щеток до электрических скутеров. В знак признания этого успеха профессор Йошино был удостоен Нобелевской премии по химии в 2019 году.
Но, несмотря на многие усовершенствования, даже самые современные литий-ионные аккумуляторы могут вырабатывать лишь часть энергии, по сравнению с аналогичными объемами бензина или реактивного топлива. И это ограничивает возможности для создания более мелких и легких устройств, а также разработку амбициозных проектов, таких как авиация с электрическим приводом.
Солидный прогресс
«Аккумуляторы должны развиваться, — признает профессор Йошино. — И, к счастью, есть много интересных подходов. А твердотельная батарея, я думаю, является многообещающей», — говорит он.
«Твердотельные батареи могут сохранять на 50 % больше энергии, чем литий-ионные, — поясняет Дуглас Кэмпбелл, исполнительный директор Solid Power. — Они также более стабильны. В литий-ионных батареях внутри находится гель – электролит, который может сгореть».
В 2016 году Samsung отозвала 2,5 миллиона телефонов Galaxy Note 7 после нескольких возгораний их литий-ионных аккумуляторов. Твердотельные же батареи заменяют этот пожароопасный гель менее легковоспламеняющимися твердыми полимерами или керамикой. Срок работы оснащенных ими телефонов будет в полтора раза больше при улучшенной безопасности.
Однако литий еще используется для производства
Но аккумуляторы, разрабатываемые фирмой г-на Кэмпбелла, по-прежнему требуют лития в металлическом виде, и это проблема, потому что с ним трудно работать. Другая трудность заключается в том, что этот металл не очищают в промышленных масштабах, поэтому получить его достаточное количество может быть сложно.
«Но, несмотря на все эти опасения, твердотельные батареи совершили прорыв в фундаментальных исследованиях, и разработки в области технологий массового производства продвигаются вперед, — говорит профессор Йошино.
Он считает, что может потребоваться еще 10 лет, чтобы твердотельные батареи могли конкурировать с литий-ионными с точки зрения цены.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание