Серные батареи Theion увеличат дальность пробега электромобилей до 1400 км

Ограниченный запас хода — одно из главных критических замечаний, которые слышишь в адрес электромобиля. Несмотря на то, что все чаще заряда аккумулятора хватает на 500 км, ископаемое топливо пока может дать больше. Немецкий стартап Theion обещает изменить расклад и выпустить коммерческую версию серной батареи на 1400 км в 2024 году.

Название компании происходит от греческого слова «сера», ключевого компонента технологии. По мнению главы Theion Ульриха Эмеса, сера обладает всеми необходимыми свойствами, чтобы совершить революцию в химии аккумуляторов. Этот минерал намного чаще встречается в природе, чем те, которые применяются в производстве литий-ионных элементов, хотя обладает схожим потенциалом энергетической плотности.

«Существующая технология батарей используют для изготовления катодов никель, марганец и кобальт, — сказал Эмес. — Ее называют NMC 811, потому что в ней 80% никеля, 10% кобальта и 10% марганца. В нашем случае мы заменили NMC 811 на серу».

Кроме того, медь и алюминий для токосъемника заменили на графен. Так что новый аккумулятор состоит исключительно из литий-металлической фольги, серы и углерода, пишет Forbes. Серу предварительно преобразуют в кристаллическую форму путем нагревания, но температура для этого требуется невысокая, всего 112 градусов Цельсия.

Theion обещает радикально повысить гравиметрическую и волюметрическую плотность батареи, так что они будут меньше весить и занимать меньше места при той же емкости. Первое поколение серных аккумуляторов компании уже достигло 500 Вт*ч/кг и 800 Вт*ч/л, что намного больше, чем у элементов 2170, которые использует Tesla. Второе поколение обещает 700 Вт*ч/кг и 1000 Вт*ч/л. То есть для электромобиля с запасом хода на 1400 км масса аккумулятора составит 225 кг — примерно на 60 кг меньше, чем сейчас весит батарея для Tesla Model 3 Long Range, которая обеспечивает 600 км пробега.

У четвертого поколения батарей Theion, которое должно появиться в 2025, будет 900 Вт*ч/кг гравиметрической плотности и 1500 Вт*ч/л волюметрической — они будут занимать примерно четверть пространства аккумулятора Tesla Model 3 Long Range.

Обещает стартап и существенное снижение затрат на батареи. «Наша цель — 30 евро за киловатт-час, по сравнению с €90 за киловатт-час сегодня», — заявил Эмес. Дело не только в более дешевых материалах, но и в сокращении потребления энергии на 90%.

Предположительно, первыми смогут воспользоваться технологией Theion не производители автомобилей, а авиакосмические компании и разработчики аэротакси. Затем на очереди мобильные и носимые устройства. И только потом, когда производство достигнет достаточно крупных масштабов, электрокары.

Исследователи из США открыли новый способ производства и стабилизации редкой формы серы для использования в качестве электролита для элементов питания. Эта разработка втрое повысит емкость литий-серных батарей, а стабильность не снизится на протяжении 10 лет использования.