Китайски учени са разработили литиево-метална батерия, която може да се похвали с енергийна плътност от над 700 ватчаса на килограм и стабилна работа при изключително ниски температури, отбелязвайки значителен напредък в производството на високоенергийни батерии за електрически превозни средства. [Photo/Xinhua]
Китайски учени са разработили литиево-метална батерия, която може да се похвали с енергийна плътност от над 700 ватчаса на килограм и стабилна работа при изключително ниски температури, отбелязвайки значителен напредък в производството на високоенергийни батерии за електрически превозни средства. Изследователската статия е публикувана в четвъртък в научното списание Nature.
Чен Джун, академик на Китайската академия на науките и вицепрезидент на университета Нанкай в Тиендзин, беше сред изследователите, ръководили пробива. Чен каза, че екипът е заменил кислородните атоми с флуорни. Той проектира и синтезира нови молекули на флуориран въглеводороден разтворител, създавайки нова електролитна система, базирана на литиево-флуорна координация.
Лабораторните тестове показаха, че батерията може да постигне енергийна плътност над 700 ватчаса на килограм, поддържайки почти 400 Wh/kg при -50 C.
Енергийната плътност и производителността при ниски температури са най-големите пречки, които възпрепятстват широкото приемане на електромобилите, каза Чен.
За да се справи с това предизвикателство, неговият екип преработи електролита на батерията на молекулярно ниво. Чрез разработването на молекули на флуориран въглеводороден разтворител и създаването на литиево-флуорна координационна система, изследователите подобриха йонния трансфер и позволиха стабилна работа при ултрависоки енергийни плътности и изключително ниски температури.
„Високоенергийните батерии, използващи този електролит, имат огромен потенциал в новите енергийни превозни средства, въплътени интелигентни роботи и икономиката на ниска надморска височина, както и в полярните региони, космонавтиката и авиацията“, каза той.
Екипът на Чен също постигна значителен напредък в напредъка на авангардни технологии към практически приложения. По-рано този месец екипът си сътрудничи с китайския автомобилен производител Hongqi, за да пусне масово произвеждана литиево-богата на манган твърдо-течна батерийна система с ултрависока енергийна плътност. Системата може да се похвали с енергийна плътност на клетката, надвишаваща 500 Wh/kg, което се превръща в обхват на шофиране от повече от 1000 километри с едно зареждане за оборудвани превозни средства, според изследователския екип.
Ян Джънхуа, професор в Колежа по химия на университета Нанкай, каза, че за сравнение, настоящите масови литиево-йонни батерии обикновено предлагат енергийна плътност от 160 до 300 Wh/kg, поддържат пробег на превозното средство до около 800 километра с едно зареждане и работят надеждно при температури между – 20 C и – 30 C.
Той каза, че монтираната на автомобила батерия използва самостоятелно разработен композитен електролит, който подобрява както безопасността, така и издръжливостта.
„Той не само постига скок в енергийната плътност, но, което е по-важно, решава предизвикателствата с висока цена и висок риск, свързани с литиево-металните батерии, като значително подобрява живота на цикъла и вътрешната безопасност“, добави Ян.
Lu Tianjun, партиен секретар и генерален мениджър на China Automotive New Energy Battery Technology Co, каза, че превозните средства, оборудвани с батериите и способни да надхвърлят 1000 километра с едно зареждане, се очаква да влязат в масово производство до края на тази година.
„Това служи като модел и водещ пример за сътрудничество между университети и предприятия“, каза той.
„Тази батерия, независимо дали по отношение на енергийна плътност, технологичен напредък или напредък в приложението, представлява водещо ниво както в страната, така и в международен план“, каза Лу. „Консервативно, представянето му би означавало подобрение от около 50 процента в сравнение с настоящите технологии.“
Чен, изследовател от университета Нанкай, каза, че превръщането на научните открития в практически технологии изисква тясно сътрудничество между изследователи и индустрията. „Не можем винаги да стоим в кулата от слонова кост. Нашата цел е да се справим с реалните индустриални предизвикателства“, каза той.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта
