Исследователи Гарвардского университета разработали твердотельную батарею, которую можно перезаряжать за 10 минут, и теперь она получила финансирование серии А для масштабирования производства.
Обновление от 23 октября: Adden Energy привлекла 15 миллионов долларов в рамках раунда серии А под руководством At One Ventures при участии Primavera Capital Group, Rhapsody Venture Partners и MassVentures для масштабирования производства и вывода технологии твердотельных батарей для автопроизводителей.
Компания использует полученные средства для строительства опытной линии производства по технологии «рулон-в-рулон» в своей штаб-квартире в Уолтеме, штат Массачусетс.
Adden Energy уже продемонстрировала технологию, позволяющую поставлять свою батарею в коммерчески совместимых корпусах типа «пакет», подходящих для электромобилей; эта производственная линия, финансируемая серией А, позволит масштабировать размер батарей в 100 раз.
Лори Мену, партнер At One Ventures и член совета директоров Adden Energy, сказала: «Наши инвестиции в эту технологию — сигнал того, насколько важной мы считаем ее, а также наша уверенность в способности Adden Energy завоевать долю рынка за счет конкурентной себестоимости единицы продукции. Благодаря дополнительной плотности энергии литий-металлических анодов стоимость за киловатт-час снизится на 30%, и это станет существенным фактором для внедрения».
Adden Energy заявляет, что их батареи нового поколения к 2028 году достигнут паритета с двигателями внутреннего сгорания в электромобилях.
Последний прорыв Гарварда в области твердотельных батарей
15 января 2024 г.: Литий-металлические батареи, разработанные исследователями Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Паулсона (SEAS), также могут заряжаться и разряжаться по меньшей мере 6000 раз — больше, чем любая другая аккумуляторная ячейка типа «пакет».
Исследование, опубликованное в журнале Nature Materials, описывает новый способ изготовления твердотельных батарей с литий-металлическим анодом. Синь Ли, доцент материаловедения в SEAS и старший автор статьи, сказал:
Литий-металлические батареи считаются Святым Граалем аккумуляторов, поскольку они имеют в десять раз большую емкость, чем коммерческие графитовые аноды, и могут значительно увеличить запас хода электромобилей.
Наше исследование — важный шаг к созданию более практичных твердотельных батарей для промышленных и коммерческих применений.
Одной из самых больших проблем при разработке твердотельных батарей является образование дендритов на поверхности анода. Дендриты — это металлические наросты, которые могут скапливаться на поверхности лития и расти, подобно корням, в электролит. Они пробивают барьер, отделяющий анод и катод, вызывая короткое замыкание или даже возгорание батареи.
Дендриты образуются, когда ионы лития перемещаются с катода на анод во время зарядки, присоединяясь к поверхности анода в процессе, называемом наращиванием. Это создает неровную, неоднородную поверхность на аноде, и позволяет дендритам укореняться.
При разрядке это покрытие, похожее на бляшку, необходимо удалять с анода, и когда наращивание происходит неравномерно, процесс удаления может быть медленным и приводить к образованию ямок, которые вызывают еще более неравномерное наращивание при следующей зарядке.
В 2021 году команда разработала многослойную батарею, в которой между анодом и катодом были размещены различные материалы с разной степенью устойчивости. Эта конструкция предотвращала проникновение литиевых дендритов, контролируя и сдерживая их, но не останавливая полностью.
Однако в последнем исследовании исследователи *останавливают* образование дендритов, используя микроскопические частицы кремния в аноде для ограничения реакции литирования и обеспечения однородного наращивания толстого слоя литий-металла.
В конструкции гарвардских исследователей, когда ионы лития перемещаются с катода на анод во время зарядки, реакция литирования ограничивается на небольшой поверхности, и ионы присоединяются к поверхности кремниевой частицы, но не проникают глубже.
«В нашей конструкции литий-металл обволакивает кремниевую частицу, как твердая шоколадная оболочка вокруг ядра лесного ореха в шоколадном трюфеле», — сказал Ли.
И поскольку наращивание и удаление могут происходить быстро на ровной поверхности, батарея может заряжаться примерно за 10 минут.
Исследователи создали вариант батареи типа «пакет» размером с почтовую марку, который в 10-20 раз больше, чем монетоприемные ячейки, производимые в большинстве университетских лабораторий. Твердотельная батарея сохранила 80% своей емкости после 6000 циклов, превзойдя другие батареи типа «пакет», представленные на рынке сегодня.
Отдел технологического развития Гарварда выдал лицензию на технологию Adden Energy, стартапу Гарварда, основанному Ли и тремя выпускниками Гарварда. Adden Energy масштабировала технологию для создания батареи типа «пакет» размером со смартфон.
Мнение Electrek
Это еще одна веха, достигнутая в саге о твердотельных батареях. Главная задача по-прежнему заключается в их массовом производстве по более низкой цене, чем у литий-ионных батарей. Это станет настоящим прорывом для электромобилей.
Если вы владелец электромобиля, заряжайте свой автомобиль дома с помощью солнечных батарей на крыше. Чтобы найти надежного установщика солнечных панелей рядом с вами, предлагающего конкурентоспособные цены на солнечные батареи, посетите EnergySage — бесплатный сервис, который позволяет легко перейти на солнечную энергию. У них есть сотни проверенных установщиков солнечных панелей, конкурирующих за ваш бизнес, что гарантирует вам высококачественные решения и экономию 20-30% по сравнению с самостоятельным выбором. К тому же, пользоваться им бесплатно, и вам не будут звонить продавцы, пока вы не выберете установщика и не поделитесь с ним своим номером телефона.
Ваши персонализированные предложения по солнечным батареям легко сравнивать онлайн, и у вас будет доступ к беспристрастным консультантам по энергетике, которые помогут вам на каждом этапе. Начните здесь: здесь. –реклама*
Лучший комментарий от Dan B
Понравилось 8 людям
Захватывающе. Я просто рад, что на этой планете так много людей умнее (гораздо умнее) меня. Чтение этого немного вызвало у меня головную боль. Хаха. В любом случае, такие истории делают мой день. Развитие аккумуляторных электромобилей идет так быстро, кажется, и не успеешь оглянуться, как у нас появятся те электромобили, которые будут заряжаться за 5 минут (от 20 до 80%) и проезжать более 400 миль на одной зарядке.
Посмотреть все комментарии