Зелёная Точка Старта

ЗЕЛЁНАЯ ТОЧКА СТАРТА

ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ

Новый литий-металлический аккумулятор Cuberg и Northvolt может совершить революцию в транспорте. Tesla, держись!

Шведский производитель литиевых аккумуляторов Northvolt, купил калифорнийский стартап Cuberg, разработавший свою уникальную технологию литиевого аккумулятора. Как заявляют в Cuberg, они создали принципиально новый вид аккумулятора, сочетающий в себе характеристики классического и твердотельного аккумулятора. При этом их батарея по-прежнему имеет в своём составе жидкий электролит, который при этом сочетает в себе удобство использования обычных электролитов со стабильностью и характеристиками твёрдого тела.

Команду Cuberg составили выходцы из Стэндфордского университета. Они заявляют, что их батареи основаны на инновационном негорючем электролите в сочетании с лёгким литиевым металлическим анодом. Эта технология уже была проверена в 2020 году Министерством энергетики США, которое подтвердило, что подобная архитектура ячеек радикально увеличивает плотность энергии и мощность, обеспечивая при этом надёжность и безопасность продукта. Так что можно сказать, что у Tesla появляется серьёзный конкурент в отрасли, в лице альянса Cuberg и Northvolt.

Питер Карлссон, генеральный директор и соучредитель Northvolt, сказал, что сочетание сильных сторон Cuberg с возможностями и технологиями Northvolt позволит значительно улучшить производительность и безопасность при одновременном снижении стоимости аккумуляторных элементов следующего поколения.

Питер Карлссон, генеральный директор и соучредитель Northvolt

«Это критически важно для ускорения перехода к полностью электрическим транспортным средствам и удовлетворения потребностей ведущих автомобильных компаний в соответствующие сроки»

Ричард Ван, генеральный директор и соучредитель Cuberg, сказал: «Northvolt предлагает технологии и производственные возможности, которые ускорят коммерциализацию и внедрение нашей технологии металлического лития».

В весьма оптимистично и по-боевому настроены на захват рынка аккумуляторов, заявляя, что дальнейший путь Northvolt теперь предусматривает коммерциализацию революционного литий-металлического элемента с плотностью энергии 1000 Вт*ч/л к 2025 году, наряду с выходом Northvolt на рынок электрической авиации. А ведь в перспективе рынок электрических летальный аппаратов станет столь же финансово ёмким и обеспечивающим стабильный приток доходов, как и рынок электрических автомобилей. Потенциальными клиентами нового аккумулятора, теперь уже Northvolt, станут производители электрических беспилотников, как пассажирских, так и грузовых, аэротакси, и даже производители магистральных авиалайнеров.

«…Предлагая более чем 70% -ное увеличение плотности энергии по сравнению с обычными литий-ионными элементами, аккумуляторные электрические летательные аппараты не будут единственными транспортными средствами, которые извлекут выгоду из этой новой технологии. В ближайшие пять лет технология металлического лития будет включена в портфель предложений Northvolt по элементам для автомобильных клиентов, что позволит электромобилям иметь большую дальностью действия, повышенную безопасностью с превосходными характеристиками, чем мы видим сегодня, и без ущерба для срока службы элементов или их стабильности».

Команда Cuberg остаётся в Калифорнии, будет продолжать работать в тесном сотрудничестве с командой разработчиков элементов Northvolt, базирующейся в Northvolt Labs в Вестеросе, над решением проблемы индустриализации ячеек.

Архитектура ячейки

Новый элемент работает аналогично обычному литий-ионному элементу, но с двумя существенными изменениями в его конструкции. В то время как современный литий-ионный элемент имеет графитовый анод, который накапливает ионы лития в состоянии заряда и высвобождает их во время разряда для обеспечения питания, литий-металлический элемент Cuberg вместо этого имеет анод из чистого металлического лития.

архитектура аккумулятора Cuberg

В литий-ионном элементе плотность энергии ограничена количеством ионов лития, которые могут храниться в слоях анода на основе графита. Напротив, металлический литиевый элемент может хранить намного больше ионов на своем аноде и, следовательно, в десять раз больше энергии. Что касается катода, Northvolt рассчитывает использовать свой современный никель-марганцево-кобальтовый катод внутри литиево-металлического элемента.

Что особенно примечательно в технологии ячеек Cuberg, так это не столько использование металлического лития, сколько то, как она позволяет его использовать. В конце концов, металлический литий был известен исследователям аккумуляторов на протяжении десятилетий как идеальный анодный материал из-за его свойств материала, в частности его исключительной способности сохранять энергию, проводимости и лёгкости. Однако проблема всегда заключалась в его реализации в жизнеспособной ячейке.

Отчасти из-за своей высокой плотности энергии металлический литий обладает высокой реакционной способностью — слишком большой, чтобы его можно было использовать в сочетании с традиционными жидкими электролитами и архитектурами элементов. Частично по этой причине многие группы исследователей изучают твёрдые электролиты, поскольку они будут менее реакционноспособны по отношению к металлическому литию.

Куберг решил не использовать твёрдый электролит, и основная инновация команды заключается в разработке нового негорючего жидкого электролита, который эффективно стабилизирует металлический литий, выполняя при этом типичную функцию электролита, служа средой для заряженных ионов. Электролит даёт дополнительное преимущество в виде повышенного уровня безопасности элемента, что делает технологию пригодной для коммерческого применения.

P.S.

Итак, мы видим, что разработки новых аккумуляторных элементов не останавливаются ни на минуту. Учёные и инноваторы в разных концах планеты работают над задачей создания самого лучшего, мощного, долговечного и безопасного накопителя энергии. Кто-то решил пойти по пути создания твердотельных аккумуляторов, кто-то старается радикально улучшить технологию с использованием электролита. Но во всех случаях мы видим, что литий становится, да уже и сейчас им является, по сути, энергетической кровью цивилизации. То, что значительная часть транспорта к середине столетия перестанет быть ископаемотопливной это уже считайте, что факт. Останется вопрос, откуда брать необходимое количество лития, учитывая его ограниченные запасы в разведанных и разрабатываемых месторождениях. Поэтому я в одной из своих предыдущих статей поставил вопрос, а не является ли новая «лунная гонка» гонкой по поиску новых запасов лития. Если сложить отдельные пазлы в единую мозаику, то получается вполне фантастическая картина, которая на самом деле более реальная, чем многие «информационные» поводы сегодняшнего дня.

Social media & sharing icons powered by UltimatelySocial
%d такие блоггеры, как: