литиевые тяговые аккумуляторы

Envia Systems ещё продолжит уточнять начинку и детали строения своей батареи, надеясь на успешное внедрение новации.

Компания уверяет, что материалы новой батареи не грозят её возгоранием даже при аварии. На снимках обычная (вверху) и новая литиевые батареи после пробития гвоздём (фотографии Envia Systems).

Это ещё далеко не идеал для автомобильного применения, но тут нужно учесть, что с новой батареей электромобиль сможет проходить в 2,5-3 раза больше километров на одной зарядке при том же весе аккумуляторов. Следовательно, и заряжать их придётся реже. Может, далеко не каждый день.

Готовая литиевая ячейка показала вполне удовлетворительную живучесть. При нагрузке C/3 и глубине разряда 80% она преодолела порядка 400 циклов, ёмкость же её при этом упала приблизительно с 45-46 до 27-28 А-ч.

В дополнение к электродам компания придумала электролит, остающийся стабильным при более высоком напряжении, чем стандартный (5,2 вольта против 4,3 В), и это стало ещё одним фактором роста общей ёмкости.

«Будущее уже здесь», утверждает Envia Systems, осталось только показать, что рекордные параметры будут присутствовать и в серийной версии разработанной ею батареи.

Вариант кремниевого анода от Envia показал удельную ёмкость в 1530 мА-ч/г. При этом после 300 циклов заряда/разряда он сохранил 91% своей начальной ёмкости.

Анод новой батареи это композит из углерода и кремния. Как и в ряде других опытов, авторы батареи соблазнились очень высокой теоретической ёмкостью кремния (способностью удерживать много атомов лития). Но и тут проблемой было создание электрода, способного долго работать без радикальной потери свойств.

Правда, в экспериментах мы видели и более впечатляющие катоды, скажем, для литиево-серных аккумуляторов, но у тех имеются проблемы с живучестью. А вот HCMR, по словам разработчиков, способен выдержать тысячу циклов при глубине разряда 80%.

Катод представляет собой слоистый композит Li2MnO3 LiMO2, называемый авторами «высокоёмким, богатым марганцем» HCMR. Его собственная удельная ёмкость составляет около 300 мА-ч/г. Это примерно вдвое лучше, чем у серийных катодов для литиевых аккумуляторов (LiCoO2, LiMn2O4 или LiFePO4) при меньшей стоимости.

Катод и анод от Envia Systems под микроскопом.

Секрет батареи Envia заключается в инновационных электродах. Оба выполнены по оригинальной методике.

Средний показатель новой батареи, таким образом, составляет примерно 400 Вт-ч/кг. Это существенно выше, чем у любого серийного литиевого аккумулятора. Сами исследователи из Envia в качестве референсной точки упоминают ячейку Panasonic NCR18650A с расчётными 245 Вт-ч/кг.

Американская компания Envia Systems объявила (PDF-документ), что построила перезаряжаемую литиевую ячейку с выдающимися параметрами. Независимый тест, проведённый центром вооружений ВМС США (Naval Surface Warfare Center Crane Division), показал, что опытная батарея от Envia c номинальной вместимостью (C) 45 А-ч (для нагрузки C/3) обладает удельной ёмкостью в диапазоне от 378 до 418 ватт-часов на килограмм при нагрузке от C/3 до C/10.

Пока речь идёт лишь об экспериментальных ячейках, но если разработку удастся довести до конвейера, электромобили смогут существенно расширить запас хода при одновременном сокращении стоимости комплекта тяговых аккумуляторов.

Опытный аккумулятор обладает шириной 97 мм, длиной 190 и толщиной 10 мм, а весит 365 граммов (фото Envia Systems).

Установлен новый рекорд удельной ёмкости литиевой батареиЛеонид Попов |

SOLAR ENERGY • NANO-TECHNOLOGY • physics

Если я когда-нибудь, не дай бог, умру, на моей могиле надо написать: «Музыка была ему единственным доказательством того, что Бог есть»

solar.org.ua :: Установлен новый рекорд удельной ёмкости литиевой батареи