Новейшая технология сделает аккумуляторы вдвое дешевле
Исследователи из Массачусетского технологического института совместно с представителями компании 24M разработали технологию, которая позволит вдвое снизить себестоимость производства литий-ионных аккумуляторов, а также сократить затраты на их переработку. По словам профессора Ет-Мина Чанга (Yet-Ming Chiang), сотрудника МТИ и сооснователя 24M, процесс производства литий-ионных аккумуляторов практически не изменился за два десятилетия после создания этого типа источника питания, и на сегодняшний день он включает множество лишних шагов и компонентов.
«Мы заново открыли технологический процесс», — утверждает ученый. Новая методика производства базируется на концепции, открытой Чангом и его коллегой В. Крейгом Картером (W. Craig Carter, профессором материаловедения и инженерного дела.
В «потоковой батарее» электроды представляли собой суспензию из мельчайших частиц жидкости, которая прокачивалась через различные отсеки. Новый аккумулятор является гибридом «потоковой батареи» и стандартных твердых вариантов. В этой версии электроды не являются жидкостью – они представляют собой полутвердую коллоидную суспензию.
Чанг и Картер назвали разработку «полутвердой батареей». Производство таких аккумуляторов осуществляется проще; кроме того, батареи являются устойчивыми к механическим повреждениям и гибкими, подобно тянущимся вариантам, о которых недавно писал Hi-Tech.Mail.ru.
Производство обычной литий-ионной батареи предполагает, что жидкое покрытие должно быть нанесено на материал подложки, и перейти к следующему слою можно только после полного высыхания предыдущего. Новая технология этап сушки исключает, поэтому количество нефункциональных материалов в структуре сокращается на 80%. Так как электрод является суспензией мельчайших частиц, длина пути при движении заряженных частиц также многократно уменьшается, и исчезает эффект извитости, а значит, в производстве аккумуляторов можно использовать более толстые и дешевые электроды.
Изобретатели утверждают, что новые аккумуляторы получаются более прочными и гибкими. Сохранять работоспособность они могут даже будучи простреленными. В процессе разработки батарей было получено восемь патентов, а ещё 75 заявок находятся на рассмотрении.
Компания 24M привлекла для осуществления исследования инвестиции в размере 50 млн. долларов США от венчурных фирм и в виде гранта от Министерства энергетики США. 10 000 батарей из опытной партии в настоящее время тестируются производителями тяжелой техники в Японии и Таиланде.