Твердотельные батареи уже не за горами. СакууСтартап, специализирующийся на 3D-печати, объявляет о создании твердотельной батареи, которая «соответствует или улучшает» производительность существующих литий-ионных батарей.
Пределы лития
Литий-ионные батареи можно найти повсюду, от сотовых телефонов и ноутбуков до электромобилей. Мы зависим от этих многоразовых блоков питания. Но у них есть темная сторона: Экстракция лития вызывает загрязнение воздуха и почвы. Мало того: литиевые батареи в некоторых устройствах могут быть большими и громоздкими, иногда воспламеняться и не могут быть легко переработаны.
Так началась гонка за более дешевыми, легкими, безопасными и мощными аккумуляторами.
Перспективы твердотельных батарей
Благодаря своей способности обеспечивать более высокую плотность энергии в небольших помещениях с уникальной формой, твердотельные батареи с 3D-печатью могут быть довольно хорошим решением. И похоже, что Сакуу наконец построил его.
У твердотельных батарей есть множество потенциальных преимуществ. У них будет такая же емкость, как у нынешних литий-ионных аккумуляторов, но по сравнению с ними они будут крошечными. Они будут вдвое меньше и на треть меньше по весу. И с обещанием новой технологии 3D-печати Sakuu они будут производиться быстрее, дешевле и, что самое главное, с учетом вторичной переработки. Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой.
Сакуу использовал 3D-печать для создания крошечной твердотельной батареи емкостью три ампера (Ач), емкость которой равна трем щелочным батареям AAA. Стартап использовал технологию «аддитивного производства», накладывая материалы для создания формы батареи. Этот метод позволяет компании наносить несколько материалов на один тонкий слой.
Чтобы получить батареи с максимальной плотностью энергии, мы хотим минимизировать объем всех элементов, которые ничего не добавляют к производительности батареи. Это то, что вам действительно позволяет делать 3D-печать.
Карл Литтау, Технический директор Sakku в заявлении.
Революционная батарея
Многие твердотельные батареи содержат литий-металлический анод и керамический электролит, разделяющий анод и катод. Технология Saakuu позволяет объединить его в один слой для создания запатентованного керамического электролита. Не вдаваясь в подробности, Литтау сказал, что технология и производство электролитов «являются своего рода жемчужиной каждого, кто работает в области твердотельных батарей».
Компания создала твердотельную литий-металлическую батарею емкостью 3 Ач, размер которой обычно встречается в перезаряжаемых аккумуляторных электроинструментах. Они утверждают, что их версия батареи емкостью 3 Ач «такая же или лучше», чем нынешние литий-ионные батареи.
Возможные применения и будущие разработки твердотельной батареи
Хотя компания Saakuu создала батарею из стандартных материалов для катодов, она также может работать с катодами более высокого напряжения. Таким образом, в будущем аккумуляторные версии могут обеспечивать до 25% больше энергии. Учитывая эти преимущества в отношении плотности, безопасности и энергии, новая батарея идеально подходит для потребительских товаров, а также для аэрокосмической, транспортной и различных других областей применения.
