CATL працює над літій-повітряними батареями

Китайський гігант CATL офіційно визначив свій наступний пріоритет в розвитку акумуляторних батарей. Головний науковий співробітник компанії та академік Ю Кай уперше публічно заявив, що розробка літій-повітряних акумуляторів стала ключовим елементом стратегії бренду в гонці за лідерство на світовому ринку. Це серйозний зсув акцентів, адже досі більшість автовиробників фокусувалися на твердотільних батареях, тоді як CATL вирішила зазирнути значно далі

Головна фішка технології — у відмові від важких сполук нікелю, кобальту та марганцю, які використовують у традиційних літій-іонних елементах 

Замість цього анодом виступає чистий металевий літій, а катодом — звичайний кисень, який батарея бере просто з навколишнього середовища. Завдяки такому рішенню конструкція стає неймовірно легкою та простою, а самі акумулятори вже встигли прозвати «батареями, що дихають»

Головний плюс такої технології — вона неймовірно потужна. За кількістю енергії, яку можна вичавити з одного кілограма, такі акумулятори майже наздоганяють бензин. На практиці вчені вже створили зразки, які вміщують у 5 разів більше енергії, ніж батареї у сучасних смартфонах чи електрокарах. Для розуміння: щоб великий двотонний електромобіль проїхав 500 кілометрів, йому знадобиться блок акумулятора масою всього 60 кілограмів, а не сотні кілограмів

Чому ж ми досі не їздимо на таких супербатареях? 

Поки що вони не готові до реального життя через дві великі проблеми: у них замала потужність і вони надто швидко псуються. Кисень, який дає батареї енергію, водночас руйнує її зсередини під час постійного заряджання та розряджання. Зараз науковці з усього світу шукають правильний склад внутрішньої рідини чи гелю (електроліту), який зміг би захистити деталі від цього руйнування

Принцип роботи цієї батареї насправді досить простий. Коли електромобіль їде і витрачає енергію, частинки літію рухаються всередині акумулятора до протилежного боку, з’єднуються з киснем із повітря і виробляють струм. Коли ми вмикаємо машину в розетку для зарядки, усе відбувається навпаки: кисень виділяється назад у повітря, а літій повертається на своє початкове місце

Потенціал нової технології вражає 

Теоретична щільність енергії літій-повітряних систем сягає 12 000 Вт-год/кг, що практично наздоганяє показники бензину з його 13 000 Вт-год/кг. Навіть нинішні лабораторні прототипи вже видають понад 1200 Вт-год/кг. Для порівняння, це вчетверо більше за можливості сучасних електромобільних батарей (250–270 Вт-год/кг) і вдвічі перевищує межу, яку аналітики прогнозують для перспективних твердотільних аналогів

Якщо ці акумулятори вдасться вивести на ринок, водії назавжди забудуть про тривогу через обмежений запас ходу. Електрокари, здатні проїхати понад 1600 кілометрів на одному заряді, стануть звичною буденністю. Поки CATL будує масштабні плани, американські науковці теж не сидять склавши руки. Дослідники з Університету Іллінойсу та Аргоннської національної лабораторії вже протестували зразки, які витримують понад 700–1000 циклів заряджання за кімнатної температури без втрати стабільності. Експерти прогнозують, що технологія буде повністю готовою до промислового виробництва та масового впровадження вже після 2030 року