Литиевая батарея будет служить рекордно долго: что придумали ученые

Объединить выносливость и безопасность удалось американским стартаперам, пишет interestingengineering.com. Для американцев задача тем более актуальна, потому что они стремятся выйти из зависимости от Китая. Пока что на производство литиевых аккумуляторов сильно влиял тот факт, что редкоземельные металлы, необходимые для литиевых батарей, поставлялись из КНР.

Базирующаяся в Бостоне компания Pure Lithium анонсировала строительство пилотного завода для нового типа литий-металлических аккумуляторов. Эти батареи, по словам разработчиков, могут заметно превзойти сегодняшние литий-ионные элементы – и, кроме того, обойтись без китайских поставок.

Китайская монополия 

В Китае есть большие запасы редкоземельных металлов, и он лидирует в их добыче и переработке. К редкоземельным относится группа из 17 химических элементов, которые используются в высокотехнологичных производствах (электронике, ветряных турбинах, военной технике). Несмотря на название, встречаются эти элементы не так уж редко, но у них сложная и дорогостоящая технология добычи и очистки.

В целом Китай владеет крупнейшими в мире запасами редкоземельных элементов – на его долю приходится более 40% мировых запасов. Что касается Соединенных Штатов, то их зависимость от Китая в этом смысле очень велика: за один только минувший год Китай поставил половину всего американского импорта критически важных минералов, включая иттрий, висмут и мышьяк.

Что может новая батарея

Компания Pure Lithium несколько лет занималась разработкой нового литий-металлического аккумулятора, который смог бы заменить традиционную литий-ионную технологию.

Новая разработка устраняет необходимость в графите, кобальте, никеле и марганце — минералах, которые либо добываются, либо перерабатываются в Китае. На замену приходит оптимизированная система, которая использует литий, извлекаемый из рассола. Pure Lithium так и назвала свой запатентованный процесс – «Рассол в батарею» (под рассолом тут понимаются соляные растворы, насыщенные литием).

Во время тестирования аккумулятор нового поколения выдержал более 1300 циклов при коммерчески значимых скоростях заряда и разряда.

Благодаря способности ванадиевого катода работать при температурах до 700°C батарея значительно более огнестойка. Также обеспечивается более высокая плотность энергии — емкость металлического лития примерно в 10 раз превышает емкость графитовых электродов, используемых в современных литий-ионных аккумуляторах.

Также Фокус писал, что китайские ученые создали портативную батарею на основе электроактивных микроорганизмов, которая показала возможность самозарядки до 10 циклов, и при этом для нее вообще не нужен литий.