Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) в сотрудничестве с Институтом Гельмгольца в Ульме (HIU), основанным Ульмским университетом, разработали перспективный литий-металлический аккумулятор. Для этого они использовали новую комбинацию материалов для катода и электролита.
Исследователи использовали слоистый катод с низким содержанием кобальта и высоким содержанием никеля (NCM88), который обеспечивает высокую плотность энергии, о чем они опубликовали в научном журнале «Joule». Вместо коммерчески доступного органического электролита (LP30) они использовали низколетучий, невоспламеняющийся ионный жидкий электролит с двумя анионами (ILE). Это позволяет избежать снижения стабильности и уменьшения емкости с увеличением числа циклов, которые наблюдаются при использовании LP30. «С помощью ILE можно значительно сдержать структурные изменения на катоде с высоким содержанием никеля», — объяснил Гук-Тае Ким из исследовательской группы по электрохимии аккумуляторов в HIU.
Результат впечатляет: Как объясняют исследователи, литий-металлическая батарея достигает плотности энергии 560 ватт-часов на килограмм с катодом NCM88 и электролитом ILE. Первоначально её емкость составляет 214 миллиампер-часов на грамм. За 1000 циклов зарядки сохраняется 88 процентов емкости. Кулоновская эффективность, которая показывает соотношение между отбираемой и наращиваемой ёмкостью, в среднем составляет 99,94 процента, по данным ученых. Исследователи рассматривают свою разработку как важный шаг на пути к углеродно-нейтральной мобильности. В будущем электромобили могут быть оснащены сравнительно легкими батареями с большим запасом хода.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2021/08/12/forscher-entwickeln-lithium-metall-batterie-mit-energiedichte-von-560-wattstunden-pro-kilogramm/
Перевод выполнен с разрешения редакции журнала pv magazine.
