Теги → электролит

BMW и Ford к концу года получат образы твердотельных аккумуляторов от Solid Power для электромобилей

В 2017 году немецкий автопроизводитель BMW инвестировал средства в капитал молодой компании Solid Power, которая своей целью поставила разработку и массовое производство аккумуляторов с твердотельным электролитом, которые можно использовать в электромобилях. Позже к числу инвесторов присоединилась Ford Motor, а теперь к концу года оба автопроизводителя могут получить первые образцы аккумуляторов Solid Power для дальнейшего тестирования.

 Источник изображения: Solid Power

Источник изображения: Solid Power

Это станет возможным, если верить пресс-релизу, благодаря запуску пилотной линии по производству аккумуляторов Solid Power с твердотельным электролитом в штате Колорадо. Данная линия сможет выпускать по 300 аккумуляторных ячеек в неделю, в годовом выражении производительность достигнет 15 000 штук. Этого должно хватить, чтобы снабдить ключевых клиентов достаточным количеством аккумуляторов для квалификационных испытаний. BMW и Ford начнут получать образцы ячеек Solid Power уже в конце этого года.

В число партнёров Solid Power также входят Hyundai, Samsung и SK On. Две последние наверняка смогут в случае необходимости наладить массовое производство соответствующих аккумуляторов — тем более, что разработчики указывают на возможность использования существующего технологического оборудования. Разработанные Solid Power ячейки содержат на 50 % больше кремния в аноде, повышая плотность хранения энергии и увеличивая дальность хода электромобиля без изменения массы. Отсутствие жидкого электролита в ячейке повышает безопасность эксплуатации и позволяет быстрее заряжать батарею.

На основе ячеек Solid Power можно будет создавать батареи ёмкостью от 60 до 100 А‧ч. Себестоимость новых батарей должна оказаться ниже, чем у традиционных, что также будет способствовать росту их популярности.

Samsung начала строить экспериментальную линию по производству  твердотельных аккумуляторов

Большинство крупных производителей литиевых аккумуляторов ведут разработку ячеек с твердотельным электролитом, конкуренцию им готовы составить молодые компании соответствующего профиля. Samsung SDI стала на шаг ближе к массовому производству аккумуляторов нового поколения, поскольку приступила к строительству экспериментальной линии соответствующего профиля.

 Источник изображения: Samsung SDI

Источник изображения: Samsung SDI

Как сообщает Business Korea, южнокорейская компания Samsung SDI заложила фундамент для экспериментальной производственной линии в Сувоне на участке земли площадью 6500 м2, где рассчитывает наладить выпуск аккумуляторов с твердотельным электролитом. Здесь будут изготавливаться электроды, сам электролит, а также осуществляться сборка аккумуляторных ячеек. До сих пор Samsung SDI изготавливала прототипы аккумуляторов нового образца буквально в единичных экземплярах в своих лабораториях.

Samsung SDI делает ставку на твердотельные электролиты на основе сульфидов. По сравнению с полимероксидными электролитами, они предлагают более высокую скорость зарядки и пригодность к массовому производству. Тяговые батареи на основе твердотельных аккумуляторов менее подвержены перегреву и возгоранию, они способны быстрее восполнять заряд и обеспечивают более высокую плотность его хранения.

Конкурирующие LG Energy Solution и SK On разрабатывают собственные аккумуляторы с твердотельным электролитом, но массовое их производство освоят не ранее 2030 года. В этой сфере немало молодых компаний, которые намереваются предложить собственные твердотельные аккумуляторы при поддержке крупных автопроизводителей. Volkswagen финансирует QuantumScape, которая обещает наладить выпуск твердотельных аккумуляторов не ранее 2024 года. Solid Power опирается на BMW и Ford Motor, которые рассчитывают использовать твердотельные аккумуляторы этой марки при серийном выпуске электромобилей с 2025 года. В эти же сроки подобные аккумуляторы готовится предложить и SES, получающая инвестиции от Hyundai Motor и General Motors.

Попутно Samsung SDI реформирует свой бизнес в Китае. Компания отказывается от сборки тяговых батарей на территории страны и сосредотачивается только на производстве аккумуляторных ячеек. Ранее сообщалось, что Samsung SDI разработала свою альтернативу ячейкам 4680, продвигаемым Panasonic и Tesla, но решение корейской компании имеет несколько иные габаритные размеры. Samsung SDI снабжает тяговыми аккумуляторами многих автопроизводителей, включая Rivian, но переговоры с последней о создании совместного предприятия недавно завершились неудачей.

Китайские учёные сделали литий-ионные аккумуляторы пригодными для работы при −70°С

По данным информационного агентства Синьхуа, китайские учёные из Фуданьского университета предложили новый тип электролита для литий-ионных аккумуляторов, расширяющий границы применения таких источников питания. Представленный китайскими химиками образец, в отличие от традиционных литий-ионных батарей, рассчитан на работу даже при экстремально низких температурах. Для сравнения, существующие элементы питания с повышенной морозоустойчивостью уже при температуре свыше −40 °С теряют около 90 % от первоначально заявленной ёмкости.

Увы, но грандиозная технологическая революция в методах накопления и хранения энергии для нас с вами пока откладывается на неопределённый срок. Китайским учёным безусловно удалось достичь определённых успехов в совершенствовании литий-ионных аккумуляторов, но до выпуска коммерческого образца дело может и вовсе не дойти. Ситуация с морозоустойчивыми батареями сродни проекту высокотехнологичных аккумуляторов на основе графена: недостатки таких систем нивелируют все заявленные преимущества. Основная проблема в данном случае заключается в чрезвычайно низкой энергетической плотности аккумуляторов, предложенных сотрудниками Фуданьского университета.

 dearholtautocare.com

dearholtautocare.com

Свинцово-кислотные аккумуляторы также не отличаются морозоустойчивостью, выходя из строя уже при −20 °С

Добиться работы аккумулятора даже при −70 °С удалось благодаря использованию уникального электролита на основе этилацетата, характеризующегося высокой проводимостью в довольно широком температурном диапазоне. В качестве электродов китайские химики выбрали органические полимеры, из которых были выполнены катод и анод. По результатам многократных испытаний выяснилось, что литий-ионные аккумуляторы на основе заявленных органических компонентов теряют при охлаждении до −70 °С около 30 % от первоначальной ёмкости, значение которой было зафиксировано в лабораторных условиях при комнатной температуре.

Сферой применения таких аккумуляторов могут стать отрасли, нуждающиеся в кратковременной подзарядке электроники за счёт портативного источника энергии. Разумеется, всё это должно происходить в условиях, в которых представленные учёными из КНР литий-ионные батареи превосходят ближайшие аналоги. На ум сразу же приходит космическая отрасль: тут и низкие температуры, и повышенные требования к надёжности систем, и слишком высокая плата за допущенные в ходе проектирования ошибки.

Электролит нового типа повысит безопасность литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы используются повсеместно — от смартфонов и планшетов до электромобилей и самолётов. Но такие источники питания подвержены риску перегрева и даже возгорания, что объясняется особенностями конструкции, предполагающей применение жидкого или гелеобразного электролита.

Теперь группа американских исследователей из Университета штата Вашингтон предложила способ решения проблемы: учёные разработали электролит нового типа, который полностью исключает опасность возникновения возгорания. Вещество по своим свойствам напоминает жевательную резинку: оно является пластичным и лёгким, что позволяет скручивать его и растягивать.

Материал состоит из жидкого и твёрдого компонентов. Частицы жидкого электролита удерживаются твёрдым веществом, похожим на воск. В нормальном состоянии жидкостная составляющая обеспечивает эффективное протекание тока. Но как только элемент начинает перегреваться, срабатывает защитный механизм: частицы твёрдого компонента расплавляются, предотвращая тем самым дальнейшее прохождение тока.

Благодаря пластичности электролит нового типа может использоваться в нынешних аккумуляторных батареях без внесения кардинальных изменений в их дизайн. Исследователи уже подали патентную заявку на своё изобретение. В ближайшее время планируется начать тестирование электролита в реальных условиях.

В Корее разработан гибкий аккумулятор

Ученые из Ульсанского национального научно-технического института (Южная Корея) объявили о разработке «жидкостноподобного» полимерного электролита, на основе которого можно создавать гибкие элементы питания, то есть аккумуляторные батареи. Авторы проекта подчеркивают, что гибкая батарея в эксплуатации ведет себя стабильнее традиционных аккумуляторов.

 Гибкий

Разработчики напомнили, что обычные литий-ионные элементы питания содержат жидкие электролиты, с которыми связываются серьезные проблемы безопасности. Разделяющая электролиты пленка может расплавиться под воздействием высокой температуры, в результате чего положительный и отрицательный элементы вступают в прямой контакт. А это, в свою очередь, может вызвать возгорание или даже взрыв.

Появление гибких элементов питания необходимо для дальнейшей разработки гибких электронных устройств, сегодня это одно из наиболее перспективных направлений. В частности, компания Samsung уже несколько лет интригует публику прототипами гибких дисплеев на многочисленных выставках высоких технологий, однако массовое производство таких панелей пока еще не стартовало. К революции готова и компания Corning, производитель защитных панелей Gorilla Glass, в настоящий момент идет работа над гибкими защитными панелями Willow.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Британские чарты: Horizon Forbidden West уступила лидерство новичку недели 5 мин.
AMD выпустила плагины для Unreal Engine 4 и 5 для быстрой интеграции технологии масштабирования FSR 2.0 25 мин.
Nintendo подтвердила проведение презентации игр от сторонних разработчиков на этой неделе 28 мин.
Еженедельный чарт Steam: Tiny Tina’s Wonderlands и Raft вошли в пятёрку лучших, а Elden Ring впервые не попала в десятку 60 мин.
«Академия Яндекса» впервые проведёт открытый лекторий для разработчиков 3 ч.
Патч 1.6 для симулятора фермерской жизни Stardew Valley облегчит жизнь мододелам 5 ч.
Амбициозная «лондонская» модификация для Fallout 4 обзавелась новым трейлером и сроками выхода 5 ч.
Датский сервис поиска работы подал антимонопольную жалобу против Google 6 ч.
ViewSonic представит на ISTE Live 22 решение для обучения в метавселеннной 6 ч.
Эксперты прогнозируют рост рынка российских облаков в 2022 году на 30-35 % 6 ч.