Высокопроизводительные аккумуляторные системы считаются одним из самых важных элементом для перехода к электромобильности. Еще одним ключом к успеху электромобильности является наличие в продаже широкого ассортимента доступных по цене батарей с высокой плотностью энергии и плотностью мощности при низких затратах на их производство и обслуживание. Кроме того, батареи должны обладать высокой степенью надежности и безопасности на протяжении всего срока службы.
На этом фоне Федеральное министерство экономики и технологий планирует в течение следующих трех лет финансировать десять партнеров из науки и промышленности для разработки высокопроизводительных батарей на основе трехмерных проводников. Об этом в пятницу заявил Институт технологий производства и прикладных исследований материалов Фраунгофера (IFAM).
По данным IFAM Фраунгофера, основными задачами этого исследовательского проекта являются как использование хорошо известных электродных материалов для литий-ионных батарей, так и разработка новых электродных структур. Идея новой разработки основана на структурированном токопроводящем проводнике в виде открыто-пористой металлической пены. При покрытии пор пены электрохимически активными электродными материалами создается трехмерный электрод с сохранением открыто-пористой структуры. Большая площадь контакта между пеной и электродным материалом, полученная таким образом, обеспечивает эффективную диффузию ионов лития и в то же время отличную электропроводность электрода.
Как сообщает IFAM Фраунгофера далее, на основе этих трехмерных электродных структур будет исследована возможность создания совершенно нового метода производства твердотельных батарей на основе полимера. Для этой цели на внутреннюю часть этой пористой структуры наносится многослойное покрытие, состоящее из аккумуляторных электродов и твердого электролита. Большая внутренняя поверхность пены позволяет получить гораздо более высокую плотность мощности по сравнению с батареями, которые построены в классической двухмерной конструкции слоев. Кроме того, здесь впервые будет протестировано использование полимерного электролита, что значительно повышает безопасность ячеек аккумуляторных батарей из-за его особых свойств.
IFAM Фраунгофера указывает на то, что представленная конструкция позволяет создавать практически любую внешнюю форму. В результате ячейки батареи можно использовать в любом месте. Кроме того, различные типы ячеек могут быть использованы не только для электромобилей, где предъявляются высокие требования к мощности, но и для создания долговечных и безопасных стационарных систем хранения электроэнергии для буферизации пиков нагрузки.
Наряду с IFAM Фраунгофера партнерами по проекту являются Институт прикладных исследований полимерных материалов (IAP) Фраунгофера и Университет прикладных наук Оснабрюка, а также компании Alantum Europe, Enfas, Eurofoam Germany, Jahnke, Sema Gesellschaft für Innovations, Smart Battery Solutions и Varte Microbattery.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2017/10/27/hochleistungsbatterien-fuer-die-mobilitaetswende/?utm_source=dlvr.it&utm_medium=facebook