В США разработали аккумулятор с полностью кремниевым анодом — плотность энергии увеличилась на 20%

Американская электрохимическая компания Sila Nanotechnology объявила о завершении разработки и запуске промышленного производства литий-ионных аккумуляторов нового поколения.

«На бумаге» изменения довольно просты: анод батареи теперь изготавливается из кремния, а не из графита, что позволяет упаковать больше атомов лития и увеличить максимальную плотность энергии.

На практике же для этого потребовалось несколько лет обработки сырьевых материалов и миллионы долларов от государства и частных инвесторов. Sila объявила об итоговом увеличении плотности до 20%, что позволяет уменьшить размер батареи или увеличить время автономной работы устройств при тех же габаритах.

Слишком долго аккумуляторная промышленность давала обещания, но не выполняла их. Мы выбрали другой подход. После 10 лет, 55 тысяч итераций и более чем тысячикратного увеличения мощностей команда Sila первой наладила промышленное производство и сделала коммерчески доступной технологию литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии.

Джин Бердичевский
генеральный директор Sila

Одна из проблем, с которой столкнулись специалисты, заключалась в быстром снижении ёмкости аккумуляторов. Кремниевые аноды теряют ионы лития, и чтобы это предотвратить, компания применила технологию его предварительной загрузки путём добавления специального порошка.

Интересно, что полученный кремниевый порошок не только повышает эффективность батареи, но и позволяет использовать уже существующую инфраструктуру при производстве — процесс почти не отличается от изготовления графитовых элементов.

Первым устройством, в котором используются батарея Sila, стал фитнес-браслет Whoop 4.0. По сравнению с предыдущий версией трекера, эффективность аккумулятора повысилась на 17%, обеспечивая 5 дней автономной работы, несмотря на внедрение новых датчиков.

Фитнес-трекер Whoop 4.0

Технологией заинтересовались и другие компании, включая Amperex Technology, которая поставляет аккумуляторы для Apple и Samsung, и автогигант BMW, который планирует использовать такое решение в электромобилях к 2023 году.

Разработчики заявили, что продолжат совершенствовать технологию — в перспективе плотность энергии можно увеличить до 40% без ущерба для срока службы и безопасности. Sila также планирует построить крупный завод в Калифорнии для выполнения заказов.