Toshiba – революционная батарейка или грамотный маркетинг?
В настоящий момент, если сравнивать водородомобили и электрокары, то первые имеют больший запас хода при значительно более коротком времени, которое требуется для зарядки или заправки. Похоже, что водородомобили более не имеют таких преимуществ!
Toshiba утверждает, что ее новая электрическая автомобильная батарея позволяет проезжать расстояние в 320 км на 6-минутной зарядке.
На этой неделе японский гигант электроники Toshiba представил новую батарею, которую они разработали с использованием нового анодного материала из ниобий-титана.
Компания утверждает, что новая батарея, предназначенная для автомобильного рынка, позволяет проезжать расстояние в 320 км на 6-минутной зарядке. Литий-ионная батарея следующего поколения — это последняя итерация их батарей SCiBTM (Super Charge ion Battery), выпущенных еще в 2008 году. Если смотреть на график, то видно, что запас хода при 6-минутной зарядке вырос в три раза!
Современные литий-титанатные SCiBTM, к производству которых Toshiba приступила в 2008 г., заряжаются на 90% за десять минут, могут служить до десяти лет и выдерживают более 15 тыс. циклов перезарядки. Их энергетическая плотность достигает 60-100 Втч/кг.
В компании утверждают, что применение нового анодного материала — оксида ниобий-титана, позволило удвоить емкость для хранения лития по сравнению с объемом анодов на основе графита, которые обычно используются в литий-ионных батареях.
Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделённых пористым сепаратором, пропитанным электролитом. Пакет электродов помещён в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъёмникам. Переносчиком заряда в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться в кристаллическую решётку других материалов (например, в графит, окислы и соли металлов) с образованием устойчивой химической связи.
Вот один из комментариев Toshiba про новую батарею:
«Новая батарея также обеспечивает высокую плотность энергии и сверхбыстрые характеристики перезарядки, а анод из оксида ниобий-титана менее подвержен осаждению металлического лития при сверхбыстрой зарядке или зарядке в условиях низких температур».
Сейчас такое осаждение становится причиной внутреннего короткого замыкания и постепенного разрушения батареи. В нынешнем поколении аккумуляторов Toshiba использует для изготовления анодов оксид литий-титаната. По утверждению компании, такие аккумуляторы хорошо зарекомендовали себя в отношении безопасности, быстрой перезарядки и срока службы, благодаря чему нашли широкое применение в автопромышленности и способствовали популяризации электромобилей. На основе этого опыта и был разработан новый метод синтеза и дезорганизации кристаллов оксида ниобий-титана и более эффективного размещения ионов лития в кристаллической структуре.
В 2017 году Toshiba уже провела испытания прототипа нового аккумулятора емкостью 50 Ач. Тестирование подтвердило, что плотность энергии выросла вдвое при сохранении физического объема батареи. Аккумулятор сохранил около 90% изначальной емкости после 5 тыс. циклов разрядки и зарядки. Сверхбыстрая перезарядка оказалась возможна даже при температуре -10°C, при этом она заняла всего десять минут!
По словам Осаму Хори (Osamu Hori), директора Центра корпоративных исследований и разработок Toshiba, новое поколение аккумуляторов найдет практическое применение в электромобилях уже в 2019 году, то есть до коммерциализации осталось немногим более полутора лет!