Използвайки три нови и различни защитени материали, които никога досега не са били записвани като комбинирани в батерия, нашият екип от IBM Research откри химия за нова батерия, която не използва тежки метали или други вещества, които изпитват безпокойство.
Материалите за тази батерия могат да бъдат извлечени от морска вода, като полагат основите за по-малко инвазивни техники за снабдяване от съвременните методи за добив на материали.
Също толкова обещаващ, колкото и съставът на тази нова батерия, е нейният потенциал за работа. При първоначалните тестове доказа, че може да бъде оптимизиран да надмине възможностите на литиево-йонните батерии в редица отделни категории, включително по-ниски разходи, по-бързо време за зареждане, по-висока плътност на мощността и енергията, силна енергийна ефективност и ниска запалимост.
Новият дизайн на батерията може да превъзхожда литиево-йонните при няколко устойчиви технологии.
https://www.ibm.com/blogs/research/2019/12/heavy-metal-free-battery/Открит в Battery Laboratory на IBM Research, този дизайн използва католтов и никелов катоден материал, както и безопасен течен електролит с висока точка на възпламеняване. Тази уникална комбинация от катод и електролит демонстрира способност за потискане на дендритите на литиевия метал по време на зареждане, като по този начин намалява запалимостта, което се смята за значителен недостатък за използването на литиев метал като аноден материал.
Това откритие има значителен потенциал за акумулаторите на електрически превозни средства, например, когато възникнат опасения като запалимост, цена и време за зареждане. Текущите тестове показват, че са необходими по-малко от пет минути, за да може батерията, конфигурирана за висока мощност, да достигне състояние на 80 процента. В комбинация със сравнително ниската цена за снабдяване с материалите целта на бързо зареждащото се евтино електрическо превозно средство може да се превърне в реалност.
В бързо развиващата се арена на летящи превозни средства и електрически въздухоплавателни средства, достъпът до акумулатори с много голяма мощност, които могат бързо да мащабират мощност, е от решаващо значение. Когато е оптимизиран за този фактор, този нов дизайн на батерията надвишава над 10 000 W / L, превъзхождайки най-мощните налични литиево-йонни батерии. Освен това, нашите тестове показаха, че тази батерия може да бъде проектирана за дълъг жизнен цикъл, което я прави опция за интелигентни приложения на захранващи мрежи и нови енергийни инфраструктури, където дълготрайността и стабилността са от ключово значение.
По-ниска цена: Активните катодни материали са склонни да струват по-малко, защото не съдържат кобалт, никел и други тежки метали. Обикновено тези материали са много интензивни за източници и също така пораждат опасения относно тяхната устойчивост.
По-бързо зареждане: Необходими са по-малко от пет минути, за да се достигне 80-процентово състояние на заряд (SOC), без да се нарушава специфичният капацитет на разреждане.
Висока плътност на мощността : Повече от 10 000 W / L. (превишава нивото на мощност, което технологията на литиево-йонната батерия може да постигне).
Висока енергийна плътност : Повече от 800 Wh / L, сравнима с най-съвременната литиево-йонна батерия.
Отлична енергийна ефективност: Повече от 90 процента (изчислено от съотношението на енергия за разреждане на батерията спрямо енергията за зареждане на батерията).
Ниска запалимост на електролити
