Новая технология литий-ионных аккумуляторов, разработанная Армией США, вызвала интерес у Джеффа Дана, главного партнера Tesla по исследованиям аккумуляторов.
В последнем номере журнала Nature Исследовательская лаборатория армии CCDC (ARL), являющаяся подразделением Армии США, опубликовала исследование, демонстрирующее новую технологию аккумуляторов, основанную на новой катодной химии.
Они утверждают, что эта химия «полностью свободна от переходных металлов и обеспечивает беспрецедентно высокую емкость за счет обратимого хранения ионов лития при высоком потенциале (~4,2 В)».
Согласно полученным данным, новая технология «открывает возможность значительно увеличить плотность энергии литий-ионных аккумуляторов при сохранении безопасности благодаря водной природе электролита».
В сочетании с их предыдущей разработкой «водных электролитов с высокой концентрацией соли (WiSE)» они утверждают, что могут достичь впечатляющей плотности энергии в 460 Втч/кг.
Некоторым солдатам приходится носить от 7 до 11 кг аккумуляторов, и эта технология может значительно снизить этот вес, одновременно повысив безопасность аккумуляторов.
Доктор Канг Сюй, сотрудник ARL и старший научный сотрудник по химии, сказал о разработке:
«Такой новый аккумулятор с высокой энергией, безопасностью и потенциальной гибкостью, вероятно, даст солдатам то, что им нужно на поле боя: надежный источник высокой энергии с высокой устойчивостью к повреждениям. Ожидается, что он значительно повысит мобильность и боевую мощь солдата, одновременно снижая логистические требования».
Хотя он был разработан с этой целью, ARL также заявляет, что он может найти применение в «гражданских целях для портативной электроники, электромобилей и крупномасштабных сетевых накопителей».
Несколько исследователей аккумуляторов прокомментировали новое исследование, в том числе профессор Джефф Дан, который особенно взволнован статьей:
«Статья команды Университета Мэриленда и Армии — это самая креативная новая химия аккумуляторов, которую я видел как минимум за 10 лет. Тот факт, что LiCl и LiBr обратимо преобразуются и образуют графит с галогенной интеркаляцией, поистине невероятен. Команда продемонстрировала обнадеживающую обратимость в течение 150 циклов и показала, что высокие плотности энергии должны быть достижимы в 4-вольтовых ячейках, которые не содержат переходных металлов и неводных растворителей. Пока еще предстоит увидеть, сможет ли быть разработан практичный коммерческий аккумулятор с длительным сроком службы, но я очень взволнован этим исследованием».
Дан считается пионером в области литий-ионных аккумуляторов. Он работал над литий-ионными аккумуляторами практически с момента их изобретения. Ему приписывают заслугу в увеличении срока службы ячеек, что способствовало их коммерциализации. Его работа сейчас в основном сосредоточена на потенциальном увеличении плотности энергии и долговечности.
В 2016 году Дан перевел свою исследовательскую группу с 20-летнего соглашения об исследованиях с 3M в новое сотрудничество с Tesla в рамках недавно созданной программы «Промышленное исследование NSERC/Tesla Canada».
Ранее в этом году мы сообщали о том, что он подал новый патент на аккумуляторные ячейки для Tesla, претендующий на более быструю зарядку, лучшую долговечность и снижение стоимости.
Он и его студенты разработали новые химические составы, которые уже находят применение в аккумуляторах Tesla.
Что касается новой разработки аккумуляторов, доктор Канг говорит, что «требуются дальнейшие исследования для масштабирования ее до практичного крупномасштабного аккумулятора».