Стоимость литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) может существенно снизиться благодаря открытию американских ученых.

Наиболее дорогим элементом ЛИА является катод. Его чаще всего изготавливают, используя сочетание нескольких металлов, например, никель-кобальт-алюминий (NCA) или никель-кобальт-марганец (NMC). Самым «проблемным» среди них является кобальт. Добыча этого металла стоит очень дорого, к тому же она частенько ведется без учета экологической безопасности и даже с нарушением прав человека.

Производители аккумуляторов давно ищут возможность отказаться от кобальта, не ухудшая при этом качества продукции. И вот исследователи Техасского университета (США) заявляют, что нашли такую возможность: они разработали новый тип катода, почти на 90% состоящий из никеля. Оставшиеся десять процентов составляют алюминий и марганец. Пока ученые разных стран только примериваются к высоконикелевым катодам, здесь их уже создали.

Чем больше никеля в батарее, тем больше энергии она может сохранять, соответственно увеличивая запас хода электромобиля. Но устранение кобальта снижает скорость зарядки и уменьшает срок службы аккумулятора. Техасские исследователи считают, что смогли разрешить это противоречие путем оптимального сочетания материалов и их равномерного распределения.

Все происходит на атомном уровне: в процессе синтеза ионы разных металлов, составляющих катод, равномерно распределяются по его кристаллической структуре, что позволяет сохранить производительность батареи.

Руководитель проекта г-н Мантирам Ли объясняет: «Мы достигли своей цели — заменить кобальт в электроде доступными металлами, при этом сохраняя эффективность и безопасность аккумуляторов… Мы поднимаем плотность энергии и одновременно снижаем цену, не принося в жертву работоспособность батареи… А также используем технологические процессы, которые сразу можно масштабировать».

Для вывода новой разработки на рынок был создан стартап «TexPower».