Кобальт - это не только драгоценный и редкий элемент, но и источник негативных последствий для окружающей среды и людей. Ученым из Японии удалось преодолеть эту проблему и создать литий-ионные аккумуляторы без кобальта, которые обладают высокой плотностью хранения заряда и могут быть произведены на уже существующих производственных линиях.
То, что новые аккумуляторы могут быть произведены на существующих предприятиях без необходимости их дорогостоящей модернизации, является ключевым моментом. Это позволит не только сэкономить значительные деньги, но и ускорить процесс внедрения новой технологии. Ранее, литий-ионные аккумуляторы на основе фосфата железа решали проблему отсутствия кобальта, но при этом их затраты снижались всего на 30%. Создание аккумуляторов без кобальта не только устраняет дороговизну, но и представляет собой более экологически чистый вариант.
Ученые из Токийского университета разработали литий-ионные аккумуляторы, состоящие из никеля, марганца, кремния и кислорода, в дополнение к литию, естественно. Эксперименты показали, что такое сочетание элементов позволяет работать с более высокими напряжениями, что особенно полезно для электромобилей, так как позволяет увеличить скорость зарядки тяговых аккумуляторов за счет более мощных зарядных станций.
Некоторые предыдущие прототипы таких аккумуляторов имели низкую циклическую стойкость, однако японским ученым удалось решить эту проблему путем усовершенствования состава электролита. Прототип аккумуляторной ячейки, имеющий форму "монетки", сохранил 80% своей номинальной емкости после 1000 циклов разрядки, что является отличным результатом. Такие аккумуляторы обладают плотностью хранения заряда, превышающей LFP-аккумуляторы (самую популярную версию аккумуляторов без кобальта) на 60%. Возможно, новые аккумуляторы могут иметь даже большую плотность хранения заряда, чем те, которые содержат кобальт.
Теперь перед учеными стоит задача изучить сокращение ресурса аккумуляторов нового типа со временем. Если технология производства подобных аккумуляторов будет успешной, ее можно будет использовать по лицензии. Это обещает принести революцию в области аккумуляторных технологий и привести нас к более экологическому и безопасному будущему без ущерба для окружающей среды.
