Японская компания Koike совместно с государственной лабораторией разработала новый материал, который, по ее словам, значительно продлит срок службы твердотельных аккумуляторов — новой технологии следующего поколения
Ученые нашли способ увеличить срок службы аккумуляторов в 10 раз Фото: freepik.com
Koike, дочерняя компания Orix, работала с Национальным институтом передовых промышленных наук и технологий (AIST) над созданием монокристаллического материала, который можно использовать в качестве электролита в твердотельных батареях.
Напомним, что электролиты — это среда, в которой ионы аккумулятора транспортируются между электродами, позволяя аккумулятору заряжаться и разряжаться. По сравнению с поликристаллическими материалами, используемыми в обычных твердотельных батареях, новый материал уменьшает электрическое сопротивление на девять десятых, облегчая прохождение электричества через батарею и тем самым продлевая срок ее службы.
Твердотельные батареи предназначены, в частности, для использования в медицинских устройствах, таких как кардиостимуляторы, а также в смарт-часах и других носимых с собой устройствах. Срок службы батареи в кардиостимуляторах составляет от пяти до 10 лет, но новая технология может продлить его до 50 лет.
Стоит отметить, что большие монокристаллы сложно производить. Применяя технологию массового производства, отработанную в своем основном бизнесе по производству пластин, Koike удалось разработать высококачественные монокристаллы диаметром 25 миллиметров для аккумуляторов.
Вскоре компания начнет распространять образцы среди производителей аккумуляторов, имея целью массовое производство в период между 2027 и 2028 годами, поскольку она формирует альянсы с производителями и создает совместные предприятия.
Интересное по теме: Гонконг будет использовать ИИ против супербактерий
Сотрудничая с AIST Solutions, дочерней компанией AIST, Koike стремится изучить способы увеличения емкости батарей с помощью таких методов, как улучшение материалов, используемых для катодов, и увеличение размеров. С увеличением емкости применение может расшириться до автомобилей.
В обычных литий-ионных батареях используется жидкий электролит. В случае его повреждения существует риск короткого замыкания, что может привести к перегреву и возгоранию. Твердотельные батареи обладают высокой ударопрочностью и не воспламеняются даже при высоких температурах, что делает их чрезвычайно безопасными.
Чтобы предотвратить деградацию нового материала, на электроды наносят жидкость, что делает батарею типом «полутвердотельных» батарей, в которых используются как твердые вещества, так и жидкости.
Полностью твердотельные батареи разрабатываются Toyota Motor и японской энергетической группой Idemitsu Kosan, которые используют сульфиды в качестве электролитов, но новый монокристаллический материал считается более безопасным.
По оценкам канадской компании Emergen Research, мировой рынок твердотельных аккумуляторов в 2021 году составил $600 млн, а к 2030 году ожидается его рост до $10,1 млрд. Эта технология используется в электромобилях и в электронных устройствах, требующих термостойкости.
Ранее мы писали о трех технологиях, которые изменят мир. Подробнее читайте здесь.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Создана компьютерная мышка с ChatGPT: что она может
Создан компьютер размером с горошину: что он умеет
Провайдеры внедрили новую технологию, при которой Интернет будет работать 3 дня без электричества
По материалам asia.nikkei.com.
