Новая технология позволяет на 30% повысить емкость литиево-ионных аккумуляторов. Компания-разработчик рассчитывает, что технология будет интересна производителям смартфонов и других гаджетов, так как позволит уменьшить их размеры и вес. Американский стартап EnerG2 приступил к производству электродов из так называемого «твердого углерода». Он позволяет повысить емкость литиево-ионной батареи без существенного изменения конструкции и внедрения новых производственных процессов, сообщает Technology Review.
По словам представителей EnerG2, углеродный электрод (в данном случае – анод, положительный электрод в элементе питания) позволяет повысить емкость батареи максимум на 30%.
Электрод EnerG2 изготовлен из углерода с аморфной структурой, в котором атомы не упорядочены в отличие от графита с его кристаллической структурой, традиционного материала для изготовления анодов. Такой материал может хранить на 50% больше энергии на единице своей поверхности, чем графит.
Первыми продуктами, в которых была применена новая технология, стали свинцово-кислотные аккумуляторы и детали конденсаторов. Однако оба изделия представляют собой относительно узкие сегменты по сравнению с рынком литиево-ионных батарей.
По словам генерального директора EnerG2 Рика Луэбе (Rick Luebbe), недостаток описанного материала заключается в том, что при первой зарядке аккумулятора он теряет свою емкость. Стартапу удалось снизить размер этой потери до значения, приемлемого для изготовления коммерческой продукции.
Новая технология запущена в производство
Стоит учесть, что стоимость анода из твердого углерода примерно на 20% выше по сравнению с графитом. По этой причине данную технологию вряд ли смогут себе позволить производители аккумуляторов для электромобилей, считают аналитики. Что же касается производителей электронных гаджетов, то они вполне могут доплатить за то, чтобы сделать устройства более тонкими и легкими.
Помимо аккумуляторных батарей, EnerG2 изучает другие варианты применения твердого углерода, в том числе для хранения природного газа при более низком давлении. В 2010 г. компания получила грант от государства в размере $21 млн, на которые был, в том числе, построен завод.
Изготовление электродов из твердого углерода – это один из возможных способов повысить емкость батарей. Например, компании Envia Systems и Amprius, финансируемые венчурными фондами, предложили использовать в электродах кремний, что также привело к повышению емкости. Однако, по словам представителей EnerG2, электроды из кремния предлагают меньшее число циклов перезарядки и требуют конструктивных изменений.