Эффективный и безопасный анод
Аноды в литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) сегодня бывают двух видов:
- графитовый — наиболее эффективный; батарея с таким анодом дает большой запас хода электромобилю, но она пожароопасна и может даже взорваться при ударе, например, при аварии;
- литий-титанатный — с этим анодом аккумуляторы безопаснее, но их производительность хуже.
Американские ученые предложили оригинальный анодный материал, сочетающий в себе лучшие качества того и другого. Таким материалом оказалось простое соединение: Li3V2O5 — «неупорядоченная» каменная соль. В ее составе присутствуют литий, ванадий и кислород.
Правда, эту соль ученые сначала планировали использовать в качестве катода, но в ходе испытаний случайно обнаружили, что роль анода ей подходит больше. Аккумулятор с новым анодом за двадцать секунд высвобождает около 40% энергии. При этом он выдерживает порядка шести тысяч циклов заряд/разряд.
Ученые признают, что емкость и энергия «солевой» батареи немного меньше, чем у аккумулятора с графитовым анодом, но она гораздо безопаснее, быстрее, и у нее более продолжительный срок «жизни». Впрочем, имея пониженное напряжение, такая батарея накапливает энергию большей плотности, чем современные быстрозаряжаемые ЛИА с литий-титанатными анодами.
«Итак, новый материал дает нам возможность делать безопасные батареи с быстрой зарядкой и большим сроком службы, при этом не жертвуя плотностью энергии», — резюмирует г-н Хаодун Лю, один из руководителей проекта.
Работа по изучению и улучшению качеств материала продолжается, но университет уже готовится к его реализации — для этого основана специальная компания, названная «Tyfast». Ученые считают, что в первую очередь инновационные источники питания найдут применение в электробусах, а также в электрических инструментах.