Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion)

Мировой рынок литий-ионных аккумуляторов

Основная статья: Литий-ионные аккумуляторы (мировой рынок)

Российский рынок литий-ионных аккумуляторов

Основная статья: Литий-ионные аккумуляторы, ЛИА (рынок России)

2023

Созданы протонные батареи, которые сильно дешевле литиевых аккумуляторов, но сопоставимы по плотности

В конце июля 2023 года исследователи из Мельбурнского королевского технологического института (RMIT) сообщили о разработке новых протонных аккумуляторов, которые по плотности хранения энергии сопоставимы с литий-ионными батареями, но при этом обходятся значительно дешевле в производстве. Подробнее здесь.

В Перми синтезировали инновационные ионные составы для аккумуляторов. Они станут мощнее и долговечнее

10 июля 2023 года специалисты Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) сообщили о разработке ионных жидкостей нового поколения с высокими электропроводными свойствами. Предполагается, что аккумуляторы на основе этих соединений, будут мощнее, надежнее и долговечнее традиционных литий-ионных батарей. Подробнее здесь.

2022: «Росатом» строит в Калининграде завод по производству батарей для электромобилей за 26 млрд рублей

В мае 2022 года стали известны подробности проекта по строительству на территории замороженной Балтийской АЭС в Калининградской области завода «Росатома» по производству литий-ионных аккумуляторов. Инвестиции в это предприятие в 2022-2025 гг. превысят 26 млрд рублей. Подробнее здесь.

2021: В России создали аккумуляторы для роботов и дронов при температурах от –50 до +50 °C

Входящее в «Росэлектронику» НПО «Импульс» разработало литий-ионные аккумуляторы, которые могут использоваться в устройствах, эксплуатируемых при температурах от –50 до +50 °C. Об этом 21 декабря 2021 года сообщила пресс-служба «Ростеха» («Росэлектроника» входит в эту госкорпорацию). Подробнее здесь.

2019: IBM начинает производство новых аккумуляторов на основе морской воды

18 декабря 2019 года IBM сообщила о разработке аккумуляторов на основе морской воды. Новые решения превосходят традиционные литий-ионные батареи по многим параметрам.

В публикации издания SiliconANGLE от 18 декабря 2019 года говорится, что почти все электронные системы — от смартфонов до электромобилей — накапливают энергию в литий-ионных аккумуляторах, которые используют кобальт и никель для внутренних химических процессов. Однако цены на эти металлы сильно взлетели за последние годы из-за популяризации электрического автотранспорта. Кроме того, добыча кобальта сопровождается серьезными негативными последствиями здоровью людей и экологии. Поэтому идея использования альтеративных накопителей энергии на рынке витает давно.

Новая батарея IBM превосходит литий-ионную по всем основным показателям

В IBM заявили о создании батареи, в основе которой лежат не тяжёлые металлы, а три фирменных материала. Компания не уточняет их химический состав.

По словам разработчиков, эти материалы дешевы в производстве благодаря использованию морской воды, они в меньшей степени огнеопасны и могут обеспечить более высокую емкость батареям.

Плотность заряда новых батарей составляет более 10’000 Вт/л, что превышает возможности литий-ионных образцов. Плотность же высокой энергии – больше чем 800 Вт·ч/л, что соответствует современным батареям.

Кроме того, как утверждают в IBM, их аккумулятор сможет заряжаться до уровня 80% за пять минут и быть сохранять работоспособность на протяжении более продолжительного времени, чем литий-ионные аналоги.

Для коммерческого запуска инновационных аккумуляторов IBM заключила партнерские соглашения с Mercedes-Benz, поставщиком электролита Central Glass и производителем батарей Sidus. Благодаря этому сотрудничеству IBM планирует в короткие сроки начать серийное производство передовых батарей.^[1]

2017: Разработка батарей на водной основе

В сентябре 2017 года стало известно о разработке нового типа аккумуляторов на водной основе. Главной особенностью таких батарей заявлена полная безопасность, поскольку они не взрываются.

Речь идет о литий-ионном аккумуляторе, который использует в качестве электролита водно-солевой раствор. Новинку, которая работает под напряжением всего 4 В, создали специалисты Исследовательской лаборатории армии США (U.S. Army Research Laboratory, ARL) и Университета Мэриленда (University of Maryland).

Прототип литий-ионного аккумулятора с электролитом на основе водно-солевого раствора

Эта абсолютно надежная и гибкая литий-ионная батарея обладает такой же энергетической плотностью, что и новейшие литий-ионные батареи, — говорит сотрудник ARL Кан Сюй (Kang Xu). — Батареи будут в безопасности — ни огня, ни взрывов — даже при эксплуатации в экстремальных условиях.

Проблемой остается срок жизни таких аккумуляторов. К сентябрю 2017 года они выдерживают лишь 50-100 циклов заряд/разряд, в то время как традиционные литий-ионные аналоги способны работать в течении 500-1000 циклов. Если ученым удастся решить эту проблему, новое поколение смартфонов и другой электроники будут абсолютно безопасными, что актуально, учитывая громкий скандал с отзывом взрывоопасных смартфонов Samsung Galaxy Note 7.

При использовании литий-ионных сложно полностью исключить воспламенение из-за состава электролитов, которые проводят ток во время зарядки или работы батареи, когда ионы двигаются между электродами. Обычно электролиты производят из легковоспламеняющихся химических веществ, чтобы обеспечить накопление достаточного количества энергии.

Водные элементы питания должны решить эту проблему. При должном финансировании они появятся на коммерческом рынке в течение пяти лет, сообщил Кан Сюй.^[2]

Системы накопления (хранения) энергии и Электромобили

Примечания