2020.09.18
Перейти к основному содержанию

В Японии тестируют аккумулятор электромобиля на 1000 км пробега

Команда исследователей из Киотского университета и Toyota Motor добивается значительных успехов в разработке аккумуляторной технологии следующего поколения, способной вместить гораздо больше энергии в небольшой и лёгкий корпус, чем современные стандартные литий-ионные батареи.

Разрабатываемая исследователями новая фторид-ионная батарея будет содержать примерно в 7 раз больше энергии на единицу веса, чем обычные литий-ионные батареи, и может позволить электромобилям пробегать 1000 км без подзарядки.

Команда разработала прототип аккумуляторной батареи на основе фторида, аниона — отрицательно заряженного иона — элементарного фтора. Фторид-ионная батарея, или FIB, вырабатывает электричество, перемещая фторид-ионы от одного электрода к другому через фторид-ионный проводящий электролит.

Прототип был создан группой исследователей под руководством профессора Киотского университета Ёсихару Учимото (内本 喜晴 Uchimoto Yoshiharu). В прототипе используется анод, или отрицательно заряженный электрод, состоящий из фтора, меди и кобальта, и катод, т.е. положительно заряженный электрод, сделанный в основном из лантана. Исследователи подтвердили, что прототип имеет более высокую теоретическую плотность энергии, что потенциально даёт ему запас хода до семи раз дольше, чем у современных литий-ионных батарей.

С годами ассортимент электромобилей значительно увеличился за счёт улучшения характеристик литий-ионных аккумуляторов и систем рекуперации энергии торможения, заряжающих аккумуляторную батарею электроэнергией, генерируемой при торможении. Например, некоторые из последних моделей электромобилей Tesla и Nissan Motor могут проехать до 600 км на одной зарядке в идеальных условиях.

Но эксперты говорят, что существует теоретический предел плотности энергии литий-ионных аккумуляторов, а это означает, что их диапазон не может быть значительно расширен.

Исследователи из Киотского университета и корпорации Toyota обратились к проекту фторид-ионной батареи из-за теоретически более высокой плотности накопления энергии.

Ведь это означает меньшие и лёгкие батареи с той же производительностью, что и литий-ионные элементы, или, если бы они были того же размера и веса, что и современные литий-ионные батареи, они могли бы дольше выделять энергию между зарядками.

Исследователи выбрали твёрдый электролит вместо жидкого, обычно используемый в литий-ионных батареях. Одним из ключевых преимуществ таких твердотельных батарей является то, что они не могут загореться, а это значит, что инженерам не нужно беспокоиться о создании систем, предотвращающих перегрев.

Исследователи делают ставку на то, что твердотельный аккумулятор FIB может решить загадку создания электромобиля, который может проехать 1000 км без подзарядки. Однако многие эксперты настроены скептически.

Время чтения
3 мин