CATL нацелилась на литий-воздушные аккумуляторы, сравнимые с бензином по энергоёмкости

На недавнем форуме Powering the Nation главный научный сотрудник китайской CATL, академик У Кай (Wu Kai), объявил, что следующей целью компании станет разработка технологии производства литий-воздушных аккумуляторов. Максимальная теоретическая энергоёмкость таких батарей достигает 12 000 Вт·ч/кг, что лишь незначительно ниже, чем у бензина (13 000 Вт·ч/кг). С такими аккумуляторами проблема частых зарядок электрокаров уйдёт в прошлое.

Как известно, в этом году компания CATL приступает к массовому производству натрий-ионных аккумуляторов, которые в плане доступности сырья намного превосходят классические литий-ионные батареи. К этому компания шла около шести лет, что подтверждает её способность в будущем повторить успех в сфере производства литий-воздушных аккумуляторов.

Суть литий-воздушной батареи заключается в экономии на электролите и компонентах электродов во всех смыслах: вместо тяжёлого катодного материала с никелем, кобальтом или марганцем используется литиевый металлический анод, а кислород из воздуха участвует как реагент на стороне катода. Поэтому, в частности, такие аккумуляторы иногда называют «дышащими»: батарея как бы берёт кислород извне при разряде и должна отдавать его обратно при заряде.

Характеристики будущих «дышащих» аккумуляторов впечатляют донельзя: их теоретическая энергоёмкость достигает 12 000 Вт·ч/кг, то есть почти на уровне бензина, у которого этот показатель около 13 000 Вт·ч/кг. Для сравнения, современные массовые литий-ионные аккумуляторы обеспечивают примерно 250–270 Вт·ч/кг, а от твёрдотельных ожидают около 500 Вт·ч/кг. Литий-воздушные аккумуляторы кратно поднимут этот потолок.

Литий-воздушные аккумуляторы изучались в 70-х годах прошлого века. Препятствием для их коммерциализации стала высочайшая чувствительность к влажности воздуха и атмосферному углекислому газу. И это не говоря о традиционных «детских» болезнях аккумуляторов — быстрой деградации катализаторов, малому числу циклов заряда и нестабильность лития в составе электродов. В последние годы интерес учёных к технологии литий-воздушных батарей позволил добиться ряда прорывов, на что, в частности, делает ставку CATL — работать есть над чем и прогресс выглядит уже не призрачным.

В случае успеха электромобили получат тяговые аккумуляторы с запасом хода от одной зарядки свыше 1600 км. Это решит проблему частых подзарядок электрокаров и, наконец, сделает электромобиль таким же удобным в эксплуатации, как машины на ДВС. А уж как ждёт таких батарей авиация! Это даже не передать словами…