Группа исследователей из Института физики Китайской академии наук представила полимеризующийся негорючий электролит (PNE), который, по их словам, позволяет полностью подавить тепловой разгон (= перегрев) - ключевой фактор риска для аккумуляторных систем.
В отличие от традиционных подходов, основанных на использовании огнезащитных добавок, данная система сочетает в себе термическую стабильность, стабильность межфазной границы и физическую изоляцию - многослойную защитную структуру. Элемент работает в диапазоне температур от −40°C до 60°C, плотность энергии на уровне ячейки достигает 211 Вт·ч/кг.
Когда внутренняя температура элемента превышает 150°C, электролит переходит из жидкого состояния в твердотельный барьер. В результате этого процесса образуется внутренний разделительный слой, который блокирует распространение тепла и предотвращает цепные реакции внутри элемента. Испытания показали отсутствие дыма, возгорания или взрыва при механических воздействиях, а также теплового разгона даже при внешних температурах до 300°C. Эти результаты указывают на полное прерывание теплового разгона даже в экстремальных условиях.
Данный тип аккумуляторов позволяет решить проблему перегрева тяговых накопителей при ультрабыстрой зарядке многоамперным током. Испытания, включая дорожные на электромобилях, подтверждают выводы ученых. Например, компания BAIC представила натрий-ионный аккумулятор, способный полностью заряжаться примерно за 10 минут в режиме зарядки «1 секунда = 1 километр». А по данным компании Hina, испытания на большегрузных автомобилях показали снижение энергопотребления на километр примерно на 15%, а также увеличение запаса хода примерно на 20% в нормальных условиях эксплуатации.
Последние отчеты и результаты испытаний указывают на то, что натрий-ионные батареи нового типа приближаются к коммерческому внедрению. Например, упомянутая компания Hina ожидает, что к 2027 году их стоимость сравняется со стоимостью литий-ионных, а к 2028 году, по мере наращивания объемов производства, цены будут даже ниже.
=====
Наш комментарий
В публикации CarNewsChina речь идет о натрий-ионных аккумуляторах - Na-ion.
В принципе это достаточно известное решение, его основные достоинства:
■ использование при производстве более доступного сырья в отличие от лития (натрий обычно добывается из соленой морской воды);
■ сохранение работоспособности даже при сверхнизких температурах (до −50 °С);
■ пожаробезопасность;
■ значительный ресурс в циклах заряд-разряд (до 10 тысяч - при КТГ=0,95 и 2 зарядках тяговых накопителей в день теоретически это 14,5 лет).
Основной недостаток: сравнительно невысокая плотность энергии. В данном случая упомянута цифра 211 Вт·ч/кг... Для сравнения: плотность энергии современных литий-ионных аккумуляторов (Li-ion) обычно составляет 150–350 Вт·ч/кг. Более того, еще в 2024 году корпорация Amprius Technologies (США) объявила о создании и начале производства Li-ion элементов с кремниевым анодом и плотностью энергии до 500 Вт·ч/кг. Некоторые источники утверждают, что в лабораториях мира для опытных образцов уже достигнута цифра в 700 Вт·ч/кг...
К сожалению, более высокая плотность энергии часто означает меньший срок службы из-за повышенной нагрузки на электроды, но она же означает и уменьшение веса тяговых накопителей. Например: 500:211=2,37 (примерно)...
Впрочем, подождем дополнительной информации по Na-ion с электролитом нового типа. Тем более, что чуть позже тот же источник сообщил, что компания JAC - всемирно известный производитель грузовых автомобилей уже проявил интерес к разработкам компании Hina...
В отличие от традиционных подходов, основанных на использовании огнезащитных добавок, данная система сочетает в себе термическую стабильность, стабильность межфазной границы и физическую изоляцию - многослойную защитную структуру. Элемент работает в диапазоне температур от −40°C до 60°C, плотность энергии на уровне ячейки достигает 211 Вт·ч/кг.
Когда внутренняя температура элемента превышает 150°C, электролит переходит из жидкого состояния в твердотельный барьер. В результате этого процесса образуется внутренний разделительный слой, который блокирует распространение тепла и предотвращает цепные реакции внутри элемента. Испытания показали отсутствие дыма, возгорания или взрыва при механических воздействиях, а также теплового разгона даже при внешних температурах до 300°C. Эти результаты указывают на полное прерывание теплового разгона даже в экстремальных условиях.
Данный тип аккумуляторов позволяет решить проблему перегрева тяговых накопителей при ультрабыстрой зарядке многоамперным током. Испытания, включая дорожные на электромобилях, подтверждают выводы ученых. Например, компания BAIC представила натрий-ионный аккумулятор, способный полностью заряжаться примерно за 10 минут в режиме зарядки «1 секунда = 1 километр». А по данным компании Hina, испытания на большегрузных автомобилях показали снижение энергопотребления на километр примерно на 15%, а также увеличение запаса хода примерно на 20% в нормальных условиях эксплуатации.
Последние отчеты и результаты испытаний указывают на то, что натрий-ионные батареи нового типа приближаются к коммерческому внедрению. Например, упомянутая компания Hina ожидает, что к 2027 году их стоимость сравняется со стоимостью литий-ионных, а к 2028 году, по мере наращивания объемов производства, цены будут даже ниже.
=====
Наш комментарий
В публикации CarNewsChina речь идет о натрий-ионных аккумуляторах - Na-ion.
В принципе это достаточно известное решение, его основные достоинства:
■ использование при производстве более доступного сырья в отличие от лития (натрий обычно добывается из соленой морской воды);
■ сохранение работоспособности даже при сверхнизких температурах (до −50 °С);
■ пожаробезопасность;
■ значительный ресурс в циклах заряд-разряд (до 10 тысяч - при КТГ=0,95 и 2 зарядках тяговых накопителей в день теоретически это 14,5 лет).
Основной недостаток: сравнительно невысокая плотность энергии. В данном случая упомянута цифра 211 Вт·ч/кг... Для сравнения: плотность энергии современных литий-ионных аккумуляторов (Li-ion) обычно составляет 150–350 Вт·ч/кг. Более того, еще в 2024 году корпорация Amprius Technologies (США) объявила о создании и начале производства Li-ion элементов с кремниевым анодом и плотностью энергии до 500 Вт·ч/кг. Некоторые источники утверждают, что в лабораториях мира для опытных образцов уже достигнута цифра в 700 Вт·ч/кг...
К сожалению, более высокая плотность энергии часто означает меньший срок службы из-за повышенной нагрузки на электроды, но она же означает и уменьшение веса тяговых накопителей. Например: 500:211=2,37 (примерно)...
Впрочем, подождем дополнительной информации по Na-ion с электролитом нового типа. Тем более, что чуть позже тот же источник сообщил, что компания JAC - всемирно известный производитель грузовых автомобилей уже проявил интерес к разработкам компании Hina...