2023
При електрическите автомобили ограниченият пробег, както и дългото време за зареждане, са основните причини, поради които много потребители не са готови да преминат от ДВГ на ток. Именно затова пътуванията на дълги разстояния с електромобили се превръщат в тромави и продължителни експедиции. По целия свят се работи интензивнo върху нови технологии при батериите за решаване на този проблем. Въпреки обещаващите резултати, все още никой не е успял да изобрети чудодейната батерия, която да реши основните проблеми на електрическата мобилност.
Наскоро учени от Южна Корея са успели да модифицират литиево-полимерната батерия по такъв начин, че капацитетът за съхранение на енергия да се увеличи десетократно. В първия момент това звучи като perpetuum mobile, но не е точно. Защото дори с капацитет, десет пъти по-голям от този на актуалните батерии, литиево-полимерната батерия би притежавала малко над една десета от енергийната плътност на бензина или дизела. Въпреки това ефектът би бил огромен, защото разработката би позволила батериите да станат значително по-леки.
Иновацията се крие в анод, изработен от силиций
Но какво точно са направили учените от университета Соганг в Сеул? Те постигат иновация при анода на литиево-полимерните батерии. Този тип батерии са много тънки, т.е. тяхната употреба спестява място. Всеки смартфон притежава LiPo батерия, а при електрическите автомобили те се използват под формата на т.нар. „пауч клетки“. Ръководителят на проекта професор Сооджин Парк вярва, че откритието на неговия екип може да помогне за „увеличаване на пробега“.
Литиево-полимерните батерии обикновено имат графитен анод срещу литиевия катод. За анода обаче екипът на професор Парк вместо графит използва силиций, който има много по-високо енергийно съдържание. Силицият обаче има един недостатък: той се разширява значително по време на зареждане и разреждане, което може да доведе до дефекти. Учените искат да предотвратят тази опасност, като разработват нов тип електролит.
„Можем да увеличим пробега над десет пъти“
Полимерните електролити осигуряват пространственото разделяне между анода и катода в клетката. Те са проводими, а при конвенционалните LiPo батерии са гелообразни. В революционна батерия от Южна Корея електролитът е направен от нов тип полимер, който компенсира разширяването на анода, така че външният обем на клетката остава непроменен. Ако анодът се свие, полимерът се разширява отново. Така учените били успели да изградят клетка прототип с „максимално висока енергийна плътност“. Професор Парк допълва: „Материали за анода на базата на силиций могат да увеличат пробега поне десет пъти.“ Засега обаче не е ясно кога би могло да стартира серийно производство на подобна клетка и когато тя ще може да бъде използвана при готова батерия.
