Аккумуляторы на основе лития появились на рынке в 1991г. и сразу стали популярны и востребованы. В 2019-м ученые, сделавшие максимальный вклад в их создание, получили Нобелевскую премию. Но технологии не стоят на месте, и сегодня продолжается активный поиск альтернатив литий-ионным батареям. Одним из наиболее перспективных конкурентов литию считается магний.

Главное преимущество этого металла заключается в способности иона магния присоединять два электрона (тогда как литий переносит только один), это дает возможность существенно повысить плотность сохраняемой энергии — до 1 кВт на литр объема. Да и стоит магний дешевле.

Ведущим разработчиком этого направления считается научный консорциум E-Magic, куда входят исследователи из Израиля, Испании, Германии, Великобритании и Дании под эгидой Евросоюза. Уже официально объявлено о создании европейскими специалистами действующего прототипа аккумулятора, в котором катод изготовлен при участии магния. Экспериментальный аккумулятор уже выдерживает до пятисот циклов заряд/разряд. Но массовое производство магниевых батарей обещают наладить только лет через десять.

В США подобные разработки ведутся силами исследовательского центра Toyota. Здесь в паре с магниевым анодом используют катод из органических материалов и электролит на основе бора. Созданные прототипы отличаются высокой стабильностью, но пока выдерживают не более двухсот циклов.

В Японии приверженцы магниевого направления в качестве катода предлагают оксид марганца. Но если тридцать лет назад японцы были в первых рядах создателей и производителей литий-ионных аккумуляторов, то сегодня они все больше сдают эти позиции корейским и китайским компаниям. Научный потенциал Японии пока еще на высоте, но коммерциализация новых технологий отстает.

 

Кстати, еще одним конкурентом литию может оказаться цинк. Он уже не один десяток лет используется в составе элементов питания. Цинк-ионные аккумуляторы будут более безопасными, чем литиевые. Они имеют меньше шансов загореться или взорваться.