Наука и жизнь

Армия США разработала новую технологию аккумуляторов

Армия США разработала новую технологию аккумуляторов, Tesla заинтересовалась

Новая технология литий-ионных аккумуляторов, разработанная армией США, вызвала интерес у Джеффа Дана, главного партнера Tesla по исследованиям аккумуляторов.

В последнем выпуске журнала Nature, Армейская исследовательская лаборатория CCDC (ARL), которая является частью армии США, опубликовала исследование, демонстрирующее новую аккумуляторную технологию, основанную на новой химии катода.

Они утверждают, что химический состав «полностью свободен от переходного металла и обеспечивает беспрецедентную высокую емкость за счет обратимого хранения литий-иона при высоком потенциале (~ 4,2 В)».

Согласно полученным данным, новая технология «открывает возможность значительно увеличить плотность энергии литий-ионного аккумулятора, сохраняя при этом безопасность из-за водной природы электролита».

В сочетании с их предыдущей разработкой «водно-солевых электролитов (WiSE)», они утверждают, что могут достичь впечатляющей удельной энергоемкости 460 Вт·ч/кг (сегодняшние аккумуляторы могут похвастаться максимум 243 Вт·ч/кг).

Некоторые солдаты должны нести от 7 до 15 кг батарей, и эта технология может значительно снизить этот вес, делая при этом батарею более безопасной.

Доктор Кан Сюй, научный сотрудник ARL и старший химик-исследователь, сказал о разработке: «Такая высокоэнергетическая, безопасная и потенциально гибкая новая батарея, скорее всего, даст солдатам то, что им нужно на поле боя: надежный источник высокой энергии с надежной защитой от несчастных случаев. Ожидается, что это значительно повысит мобильность и летальность солдат при одновременном снижении требований к логистике».

Несмотря на то, что новые батареи были разработаны именно с этой целью (мобильность и летальность), ARL также заявляет, что аккумуляторы могут оказаться в «гражданских устройствах портативной электроники, электромобилях и крупногабаритных сетевых хранилищах».

Несколько исследователей батареи прокомментировали новое исследование, включая профессора Джеффа Дана, который особенно взволнован новостями: «Документ, подготовленный университетом штата Мэриленд и армией, является самой креативной новой химией батарей, которую я видел за последние 10 лет. Тот факт, что LiCl и LiBr обратимо превращаются и образуют галогеновый интеркалированный графит, поистине невероятен. Команда продемонстрировала обнадеживающую обратимость в течение 150 циклов и показала, что высокие плотности энергии должны быть достижимы в 4-вольтных элементах, которые не содержат переходных металлов и неводных растворителей. Еще неизвестно, можно ли разработать практичную долгоживущую коммерческую ячейку, но я очень взволнован этим исследованием».

Дан считается пионером в области литий-ионных аккумуляторных батарей. Он работал над литий-ионными батареями с тех пор, как они были изобретены. Ему приписывают помощь в увеличении жизненного цикла ячеек, что помогло их коммерциализации. Его работа сейчас сосредоточена в основном на потенциальном увеличении плотности энергии и долговечности.

В 2016 году Дан перевел свою исследовательскую группу с их 20-летнего исследовательского соглашения с 3M к новой ассоциацию с Tesla в рамках недавно созданного «NSERC/Tesla Canada Industrial Research».

Ранее в этом году он подал новый патент на аккумуляторную батарею для Tesla, заявляя о более быстрой зарядке, увеличенном сроке службы и более низкой стоимости. Он и его ученики разработали новые химические составы, которые уже внедряются в аккумуляторы Tesla.

Что касается этой новой разработки батарей, доктор Сюй говорит, что «необходимы дополнительные исследования, чтобы превратить ее в практичную крупномасштабную батарею».

Поделиться с миром: