Базираната в Чикаго (Chicago) стартъп компания Пюр Литиум (Pure Lithium) разработва потенциално пробивна батерия, за която твърди, че е по-евтина и с по-висока енергийна плътност от съществуващите, като същевременно разчита на северноамериканска верига за доставки. Това не е твърдотелна батерия, нито такава със силициев анод. Всъщност представлява литиево-желязо-фосфатна (LFP) батерия без графита, който традиционно се използва в литиево-йонните пакети. Следващият голям пробив при електромобилите може да няма нищо общо с твърдотелните батерии.
Пюр Литиум обяви, че е постигнала пробив през изминалата седмица, като нейният литиево-метален акумулатор е достигнал 9315 цикъла на зареждане и разреждане. Това е повече от три пъти живота на конвенционална литиево-йонна батерия, а от Пюр Литиум заявиха, че резултатът е безпрецедентен: „Доколкото е известно на компанията, никоя друга литиево-метална батерия в процес на разработка не е постигнала такива резултати при еквивалентни условия на тестване.“
По-голямата част от днешните литиево-йонни батерии до голяма степен зависят от китайските вериги за доставки. Сега в Северна Америка се полагат усилия не само за прекъсване на тази зависимост, но и за напредък в литиево-йонната технология, така че електромобилите да могат да изминават по-големи разстояния, да се зареждат по-бързо и да издържат по-дълго. Пюр Литиум твърди, че е елиминирала графитния анод, чието добиване е скъпо и замърсяващо.
Емили Бодоан (Emilie Bodoin), изпълнителен директор на компанията, заяви, че батерията е „наполовина по-лека и с двойно по-голяма енергийна плътност от батерията, която всички използваме днес.“
За катода Пюр Литиум използва LFP химия, която сама по себе си исторически е била силно зависима от китайските вериги за доставки, но сега бавно се локализира в САЩ. Това означава, че нейната литиево-метална LFP батерия елиминира нуждата от няколко скъпи и замърсяващи материала, включително никел, манган, кобалт и графит. Въпреки че богатите на никел химични състави със сигурност предлагат по-висока енергийна плътност от LFP, Пюр Литиум твърди, че може да компенсира тази разлика, като освобождава място от страната на анода на клетката и елиминира графита.
Постигнатите в лабораторията над 9000 цикъла са извършени при скорости на зареждане и разреждане 1C. С прости думи, това означава, че батерията е била напълно зареждана за един час и след това напълно разреждана за един час, многократно, за повече от 9000 цикъла. Това е изключително тежко изпитание за клетката и тества нейните граници. При реална употреба батериите рядко се подлагат на такива екстремни натоварвания.
Търговска литиево-йонна батерия обикновено деградира осезаемо през своя живот. Но тази лабораторно тествана клетка почти не е променила капацитета си. От компанията споделиха графика, показваща, че батерията е запазила почти целия си разряден капацитет след 9000 цикъла. Тестването обаче не е било непрекъснато. Компанията е направила пауза около 6000-ния цикъл, докато е премествала централата си от Бостън (Boston) в Чикаго, оставяйки батерията да почива на стайна температура в продължение на четири месеца. Когато тестването е възобновено, батерията е показала още по-добро запазване на капацитета в сравнение с момента на паузата.
От компанията отбелязаха също, че „по-големите колебания в ранната част на циклите са се дължали на липсата на контрол на температурата и множество прекъсвания на захранването в лабораторията на Пюр Литиум в Бостън версия 1.0.“
По време на предишен тест през януари 2025 година Пюр Литиум заяви, че нейната батерия е запазила над 80% от капацитета си след 2200 цикъла при подобна скорост на зареждане и разреждане 1C. Така че по-новата клетка изглежда е още по-устойчива. Не е ясно и каква е била енергийната плътност на конкретната клетка, използвана за теста с 9315 цикъла. Пюр Литиум казва, че нейната батерия от първо поколение има енергийна плътност от 300 ватчаса на килограм, докато батерията от второ поколение се очаква да достигне 425 ватчаса на килограм.
„Всички производители са много запознати с технологията на литиевия метал“, заяви Бодоан, визирайки над 40 компании, с които стартъпът в момента води преговори за мащабиране на технологията си. „Това, което направихме, е да я направим нискотарифна и имаме много добър начин да произвеждаме нашия литиев анод, цял компонент на батерията, само с една стъпка, използвайки този процес, наречен електроотлагане.“
Батерията може да е без графит, но не е без анод. Вместо това, стартъпът използва процес, наречен електроотлагане, за да създаде своя литиево-метален анод. По същество литиевият метал се отлага директно върху меден токоприемник, докато достигне желаната дебелина, създавайки анода като част от производствения процес.
Производителите на батерии по света вече навлизат в различни химични състави, както за да регионализират веригите за доставки, така и за да подобрят основната технология. Няколко компании работят върху силициеви или синтетични графитни аноди, докато множество американски стартъпи се опитват да намалят зависимостта на Северна Америка от Китай със свои собствени версии на литиево-метални батерии.
Американските стартъпи Факториал (Factorial), Солид Пауър (Solid Power) и КуонтъмСкейп (QuantumScape) също работят върху литиево-метални батерии без графит. Но техните подходи се различават от тези на Пюр Литиум. Факториал и КуонтъмСкейп преследват твърдотелни или полутвърдотелни електролити, докато Солид Пауър разработва както силициево-анодни, така и литиево-метални технологии около своя сулфиден твърд електролит. Пюр Литиум, междувременно, използва течен електролит и поставя голям акцент върху начина, по който се произвежда литиево-металният анод.
С други думи, сега се правят няколко различни залога за това какво ще последва след днешната конвенционална литиево-йонна батерия. Само времето ще покаже кой от тези подходи в крайна сметка ще излезе от лабораторията, ще достигне масово производство и потенциално ще промени индустрията.
Последвайте ни в Google News
