Литий-ионные батареи вполне заслужили почетную пенсию

Популярная механикаHi-Tech

Будущее батарей близко

Твердотельные аккумуляторы работают до 25 лет и позволяют зарядить электромобиль за минуты.

Текст: Кэролайн Делберт

В помещениях «сухих комнат» на заводе Solid Power в штате Колорадо яркий свет и слабый шум от непрерывно работающих кондиционеров. Здесь в очищенном от влаги и загрязнений воздухе компания производит свои первые твердотельные литий-металлические электрохимические ячейки. Под слепящими лампами они переливаются серебром.

В теории технология выглядит слишком хорошей, чтобы быть правдой: она обещает десятикратный рост мощности (или же десятикратное уменьшение размеров) по сравнению с обычными литий-ионными батареями. Первые прототипы Solid Power ориентируются на более умеренные показатели и тем не менее должны оказаться в разы лучше существующих аналогов.

7 августа 2021 года трое инженеров, одетых в защитные костюмы, вошли в «сухие комнаты» и включили самый большой из изготовленных на Solid Power прототипов. Технический директор компании Джош Бюттнер-Гарретт с волнением следил за происходящим из своего кабинета: «Я понимал, что мы могли получить нерабочий мертвый "камень", лишь внешне похожий на аккумуляторную ячейку».

Литий-ионные батареи, которые в Solid Power надеются вывести из употребления, вполне заслужили почетную пенсию: именно они стали одной из ключевых технологий современности и принесли своим разработчикам Нобелевские премии. Литий-йодные аккумуляторы 1970-х годов – их предшественники – работали на порядок лучше щелочных, обеспечивая большую плотность накопления энергии. В числе прочего эти батареи сделали возможным использование искусственных водителей ритма сердца, продлив срок их службы до 10 лет. Но настоящую популярность литий получил после появления в 1990-х перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов, открывших дорогу гаджетам, портативным компьютерам и электромобилям.

Литий остается в центре внимания электрохимиков уже не одно десятилетие. Он отличный проводник и, как все щелочные металлы, несет на своей внешней оболочке лишь один неспаренный электрон, который легко отпускает в свободное путешествие. «Это позволяет создать высокое напряжение», – поясняет профессор инженерии Мичиганского университета Джефф Сакамото, специализирующийся на разработке твердотельных батарей. Литий располагается в самом начале Периодической таблицы, занимая третью позицию после водорода и гелия. Его ионы заметно мельче и легче, чем у аналогов – натрия и калия. Это позволяет «упаковать» в тот же объем больше электронов и накапливать больше заряда в батарее. Плотность энергии у литий-ионных ячеек вчетверо выше, чем у никель-кадмиевых, которые они быстро вытеснили.

Инженеры Solid Power следят за производством опытных образцов аккумуляторов.

Сегодняшние литий-ионные батареи используют жидкий электролит, через который ионы движутся, перемещаясь между анодом и катодом в циклах зарядки и разрядки. Положительно заряженный катод изготавливают из лития, а отрицательный анод – из графита, от которого фактически зависит производительность всей системы. Графит дешев, доступен, отлично проводит ток и удобен в обработке, однако емкость его на порядок меньше, чем у лития.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Твой персональный код Твой персональный код

Какими бывают тесты ДНК

Популярная механика
Как убрать живот: что есть и какие упражнения делать, чтобы похудеть в талии Как убрать живот: что есть и какие упражнения делать, чтобы похудеть в талии

Как сделать живот более плоским?

Cosmopolitan
Гидрофойл для миллионов Гидрофойл для миллионов

Гидрофойл – доска на подводных крыльях для серфинга

Популярная механика
Почему не заводится машина: 10 причин и что с этим делать Почему не заводится машина: 10 причин и что с этим делать

Разбираемся в основах диагностики автомобиля

Playboy
Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Скрытые возможности браузера Google Chrome, о которых ты скорее всего не знаешь Скрытые возможности браузера Google Chrome, о которых ты скорее всего не знаешь

Ты даже не подозреваешь, что в любимом браузере полно тайных кнопок

Maxim
Русские гонки Русские гонки

Первый Кубок России по авиагонкам прошел 19 сентября в Орешково

Популярная механика
Хьюстон, у нас проблема: как понять, что отношения мешают тебе развиваться Хьюстон, у нас проблема: как понять, что отношения мешают тебе развиваться

Порой спутник жизни может серьезно тормозить личностный рост

Cosmopolitan
...Бегом под парусом ...Бегом под парусом

Кубок «Америки» – 2021 и гонка бегущих яхт

Популярная механика
Как славянская мифология покорила весь киномир Как славянская мифология покорила весь киномир

Как нечисть отечественного производства составила конкуренцию гламурным вампирам

СНОБ
Огнем и волной Огнем и волной

3D-печать на сегодня – один из столпов мирового технического прогресса

Популярная механика
8 побегов 8 побегов

Энтони Ролт 8 раз пытался сбежать из немецких лагерей, один раз — на самолете!

Популярная механика
«Адская молотилка». Десять выстрелов в минуту в одну точку «Адская молотилка». Десять выстрелов в минуту в одну точку

Российская армия приняла на вооружение артиллерийского монстра

Популярная механика
Хоккей для всех Хоккей для всех

Ночная хоккейная лига (НХЛ), масштабный проект российского любительского спорта

Men’s Health
Электрический сноуборд Электрический сноуборд

Настало время познакомиться с модным зеленым сноубордом ELIQ на электротяге

Популярная механика
10 потрясающих 3D-печатных протезов для... животных 10 потрясающих 3D-печатных протезов для... животных

Как 3D-технологии помогают в лечении животных

Популярная механика
Цифровая лихорадка Цифровая лихорадка

Наиболее интересные выступления из конференции CG Event

Популярная механика
Как разбиваются мечты: история Кайла Хиппчена, который выиграл билет в космос, но не смог полетать из-за лишнего веса Как разбиваются мечты: история Кайла Хиппчена, который выиграл билет в космос, но не смог полетать из-за лишнего веса

История большой дружбы, разбитого сердца и космоса

Популярная механика
Долгая счастливая жизнь Долгая счастливая жизнь

Старение – это естественно, но не нормально

Популярная механика
Мы ищем таланты Мы ищем таланты

8 основных типов дарований и способы раскрыть свой потенциал

Лиза
Как построить коллайдер на Луне (и зачем) Как построить коллайдер на Луне (и зачем)

Сооружение невиданных масштабов – ускоритель частиц, змеей обвивающий Луну

Популярная механика
Торий: спасет ли он планету от энергетического кризиса? Торий: спасет ли он планету от энергетического кризиса?

Элемент, названный в честь скандинавского бога, может спасти человечество

Популярная механика
Для одних Кастильская, а для других — Католичка Для одних Кастильская, а для других — Католичка

Изабелла почитается как величайшая правительница в истории Испании

Дилетант
Плоды вулкана Плоды вулкана

Как на Курилах учатся добывать рений из вулканических газов

Вокруг света
Ловцы ветра Ловцы ветра

Двухроторный генератор — чисто российское изобретение

Наука
Как устроена заправка: где хранится бензин, и может ли он закончиться или испортиться Как устроена заправка: где хранится бензин, и может ли он закончиться или испортиться

Где и в чем на заправке хранится бензин? Может ли он закончиться?

Популярная механика
От чего умер Ленин? От чего умер Ленин?

На момент смерти Ленину было всего 53 года. На здоровье он никогда не жаловался

Дилетант
Василиса Перелыгина Василиса Перелыгина

Актриса Василиса Перелыгина — о поэзии и любимых кольцах

Elle
Дома без папы Дома без папы

Дарья Мельникова самоизолировалась на страницах MAXIM без масок и одежды

Maxim
10 попыток создать дешевый автомобиль 10 попыток создать дешевый автомобиль

Если денег нет, а ехать надо…

Maxim
Открыть в приложении