Қытай ғалымдары литий батареяларының энергия тығыздығы мен қызмет ету мерзімін 2-3 есеге арттырды.

Жақында қытайлық зерттеушілер дәстүрлі литий-ионды аккумуляторлардың энергия тығыздығы мен өнімділігін шектейтін кедергілерді еңсеріп, энергия тығыздығы 600 watt-hours/kg-нан асатын жұмсақ қаптамалы ұяшықтар мен сыйымдылығы 480 watt-hours/kg болатын модульдік аккумуляторларды әзірледі. Бұл көрсеткіштер қолданыстағы литий-ионды аккумуляторлардың энергия тығыздығы мен батареяның жұмыс істеу уақытын 2-3 есеге тікелей арттырады.

Электр көлігі, төмен биіктіктегі экономика, тұтынушылық электроника және гуманоидты роботтар сияқты жаңа салалардың қарқынды дамуымен энергиясы жоғары, қызмет ету мерзімі ұзақ қайта зарядталатын аккумуляторларға деген сұраныс барған сайын артып келеді. Энергия тығыздығы — аккумулятордың негізгі көрсеткіштерінің бірі, ал салмақ пен өлшемді азайта отырып, көбірек энергияны сақтау жолын табу — бүкіл әлемдегі зерттеушілер еңсеруге тырысып жатқан техникалық мәселе.

Теориялық энергия тығыздығы дәстүрлі литий-ионды аккумуляторларға қарағанда айтарлықтай жоғары литий-металды аккумуляторлар өнімділік шектеулері мен қолданыстағы аккумуляторлардың жұмыс істеу мерзімі мәселелерін шеше алатын келесі буын аккумулятор технологиясы ретінде қарастырылады. Алайда қазіргі электролит конструкциялары аккумулятордың энергия шығуын және циклдік қызмет ету мерзімін бір мезгілде арттыру талаптарын орындауда қиындықтарға тап болып отыр.

Бірнеше жылдық инновациялық зерттеулер мен техникалық жетістіктерден кейін Тяньцзинь университетінің зерттеу тобы және оның серіктестері жоғары энергиялы литий-металды аккумулятор электролиттеріне арналған "делокализацияланған" дизайн тұжырымдамасын алғаш рет ұсынды. Бұл тұжырымдама электролиттің дәстүрлі дизайнындағы басым сольватациялық құрылымға тәуелділікті жойып, энергия тығыздығы мен жалпы өнімділікті қатар арттыруға мүмкіндік береді. Зерттеу нәтижелері 13 тамызда Nature халықаралық академиялық журналында жарияланды.

Тяньцзинь университетінің Материалтану және инженерия мектебінің профессоры әрі топ жетекшісі Ху Вэньбиньнің түсіндіруінше, осы инновацияның арқасында зерттеу тобы энергия тығыздығы жоғары аккумулятордың "Battery600" өнімділік мақсаттарына қол жеткізіп, энергия тығыздығы жоғары аккумуляторлық блоктың "Pack480" ауқымды өндірісін сәтті жолға қойды. Бұл литий-металды аккумуляторларды болашақта қолдану үшін маңызды негіз қалыптастырады. Сонымен қатар, технология циклдік тұрақтылық пен қауіпсіздіктің жоғары деңгейін көрсетеді.

Қазіргі уақытта Тяньцзинь университетінің Ұлттық энергия сақтау технологияларының өнеркәсіп пен білім беруді біріктіру инновациялық платформасы және Бағалы металдардың функционалды материалдарының ұлттық негізгі зертханасы сияқты ұлттық платформаларға сүйене отырып, топ осы нәтижелерді технологиялық түрлендіру мен қолданбалы тексеруді белсенді түрде ілгерілетіп жатыр. Олар жоғары энергиялы литий-металды аккумуляторлардың пилоттық өндіріс желісін құрып үлгерді. Бұл аккумуляторлар еліміздегі шағын толық электрлі ұшқышсыз ұшу аппараттарының үш моделіне сәтті қолданылып, қолданыстағы аккумуляторлармен салыстырғанда ұшу уақытын 2,8 есеге арттырды.

Мәліметтерге қарағанда, топ қазіргі уақытта энергиясы жоғары литий аккумуляторларының бүкіл өндірістік тізбегінің, яғни "материалдар-электролит-электрод-аккумулятор" жүйесінің негізгі технологияларын меңгерді. Барлық шикізат пен негізгі технологиялар тәуелсіз бақыланады, сондай-ақ топтың жоғары біркелкілікпен жаппай өндіріс жүргізу мүмкіндігі бар. Өнімді осы жылдың екінші жартысында толық өндіріске енгізу күтілуде.