Твердотопливные аккумуляторные батареи – цель проекта IE4B

feststoffbatterienИнститут исследований силикатов Фраунгофера ISC и Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологии (Empa) совместно работают над твердотопливными батареями для электромобилей. Речь идет о создании основы для серийного производства батарей, что станет отличной возможностью для Европы преодолеть азиатское доминирование на рынке аккумуляторов.

Исследовательский проект «IE4B» стартовал в начале 2019 года, он рассчитан на три года. Empa, базирующаяся в швейцарском городе Дюбендорф, предоставляет химические и физические основы, в то время как ISC Фраунгофера из Вюрцбурга вносит свой вклад в разработку технологического процесса и в производство аккумуляторных ячеек, а также производит первые прототипы.

Сегодня большинство литий-ионных ячеек производятся в Азии. Чтобы перейти с двигателей внутреннего сгорания к электромобилям, европейской автомобильной промышленности нужно большое количество аккумуляторных ячеек, что ведет к их зависимости от импорта из Азии. Поэтому у них остается надежда только на новые технологии, таких как твердотельные аккумуляторы, в производстве которых у азиатских компаний нет никаких преимуществ.

Твердотельные батареи обещают большой пробег для электромобилей, а также не содержат никаких жидких электролитов. Это делает их более безопасными в работе, потому что, в отличие от ионно-литиевых батарей, они не воспламеняются. «Такие аккумуляторные ячейки не нуждаются в легковоспламеняющихся жидких электролитах и, таким образом, обеспечивают значительно улучшенную эксплуатационную безопасность, но также имеют преимущества и с точки зрения размера и веса, потому что для них требуется менее дорогая герметизация для безопасности», — делает вывод ISC Фраунгофера о преимуществах технологии. Кроме того, такие ячейки обеспечивают значительно более короткое время зарядки и более высокую плотность энергии, поскольку вместо обычных графитовых анодов используется металлический анодный материал.

Институт Фраунгофера ISC и Empa запланировали два этапа. На первом этапе исследуются фундаментальные аспекты с использованием аккумуляторных моделей, которые изготавливаются при помощи тонкопленочных материалов в Empa и ISC. Партнеры хотят понять и лучше контролировать процессы, которые происходят на границах раздела между катодом, твердым электролитом и анодом.

Основываясь на этих знаниях, исследователи планируют создать рабочую твердотельную ячейку и производить ее небольшими сериями. Она должна обеспечить стабильный цикл зарядки и разрядки при комнатной температуре и в то же время обеспечить быструю зарядку. Преимущество двухэтапного подхода состоит в том, что с помощью моделей легче анализировать структуру тонкопленочных ячеек. Это позволяет партнерам определить наилучшую комбинацию из электрода и электролита, а также облегчит создание сложной трехмерной конструкции более крупных ячеек на втором этапе.

Пьеранджело Грёнинг является членом правления Empa и одним из координаторов проекта. Он объясняет: «Конструкция литий-ионной твердотельной батареи очень сложна и представляет собой серьезную проблему со стороны материаловедения. Сотрудничество позволяет нам объединить выдающийся опыт в области материаловедения и технологического проектирования — и это именно то, что требуется для успешного продвижения разработки твердотопливной батареи». В число партнеров также входят промышленные компании из Германии и Швейцарии, в том числе Heraeus, группа Bühler, Applied Materials, Varta и ABB.

Источник: https://energyload.eu/stromspeicher/forschung/feststoffbatterien/?fbclid=IwAR3Kssb-tW4hyGhVyg4x_V9KQWcdytModis6klSF-wybT7x4NoExxonewQA

Контакты

ул. Малая Морская, 108, офис 414, Торговый Центр "КИТ", г.Николаев, Украина
+38 (067) 512 33 83
info@sunnik.com.ua
sunnik
sunnik