Технология изготовления таких аккумуляторов - один из способов повышения эффективности работы электромобилей. Что же такое “Твердотельные аккумуляторы”? О какой именно конструкции идет речь? И как они могут повысить эффективность работы электрокара? Давайте разбираться!
Существуют два изменения, которые могут улучшить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов. Первое - это изменение материала, используемого для отрицательного электрода батареи, анода. Второе - более радикальное, переход на твердотельную технологию.
Аноды, в основном, состоят из углерода в форме графита , где, при полной зарядке, накапливаются ионы лития. Этот материал не идеален, так как другие материалы такого рода хранят больше энергии, но их использование пока технически нецелесообразно. Переход на альтернативный материал, например, на основе кремния, может существенно увеличить емкость аккумулятора и скорость зарядки.
Второй вариант изменений звучит просто, но на практике не так прост, как кажется - переход на новую, твердотельную литий-ионную батарею. В данном случае воспламеняющийся жидкий электролит, заменяется твердым и тонким электролитом, который занимает гораздо меньше места. Это означает, что графитовый анод может быть заменен на анод из металлического лития, что позволит ускорить процесс зарядки и увеличить объем батареи.
Литий-металлические аноды категорически нельзя использовать в существующих батареях: из-за образования дендритов, которые, в свою очередь, проникают через жидкий электролит на катод, что приводит к короткому замыканию и возгоранию. В твердотельной батарее это невозможно, т.к. твердый электролит предотвращает короткое замыкание.
Разработчики аккумуляторных технологий занимаются созданием такого вида аккумуляторов уже десятки лет. Недавно Toyota и Volkswagen объявили, что близки к выпуску электромобилей с твердотельными аккумуляторами. Дата выпуска авто с такими аккумуляторами пока неизвестна, но компании уже успели продемонстрировать как с технической точки зрения будет выглядеть электрокар.