Твердотельные батареи уже перестали быть исключительно лабораторной перспективой — компании по всему миру тестируют их на реальных прототипах электромобилей. Однако массовое производство упирается в поиск подходящих материалов для твёрдого электролита, который должен заменить жидкий в классических литий-ионных системах. Многие из существующих сульфидных составов оказываются слишком твёрдыми и хрупкими, что затрудняет их интеграцию и снижает проводимость.

Изображение: interestingengineering.com

Группа исследователей из Даляньского института химической физики при Академии наук Китая предложила решение на основе гелевого композитного электролита с поливинилиденфторидом (PVDF). Ключевая инновация состоит в использовании лития оксихлорида (Li₃OCl), который запускает дегидрофторирование в материале PVDF. Кислородсодержащие компоненты Li₃OCl создают слабоосновную среду, что приводит к образованию более прочных химических связей между органической (PVDF) и неорганической (Li₃OCl) фазами. Это обеспечивает более быстрое и лёгкое движение ионов лития через электролит.

В ходе испытаний аккумуляторная ячейка на основе NCA выдержала 350 циклов заряда и разряда при токе 1C, сохранив 84,15% исходной ёмкости. Авторы работы отмечают, что предложенный подход не только усиливает взаимодействие между фазами, но и обеспечивает высокую ионную проводимость и широкое электрохимическое окно, что делает материал перспективным для высокоэффективных твердотельных батарей.

Стоит отметить, что мировые лидеры в этой области — например, Factorial Energy и QuantumScape — уже демонстрируют результаты свыше 1000 циклов с сохранением более 95% ёмкости. Тем не менее, китайские автопроизводители активно наращивают темпы. Changan Automobile планирует начать пробную установку своих твердотельных батарей с энергоёмкостью 400 Вт·ч/кг и заявленным запасом хода до 1500 км по циклу CLTC уже в третьем квартале 2026 года. Chery в марте анонсировала аналогичные показатели. Dongfeng Motors тестирует прототип с плотностью 350 Вт*ч/кг в условиях экстремального холода.

Не отстают и западные компании. Stellantis и Factorial Energy интегрировали твердотельные элементы в испытательный автомобиль Dodge Charger Daytona. И это впервые в Северной Америке. Mercedes-Benz на модифицированном EQS с батареями Factorial проехал более 1200 километров без подзарядки. А Honda и QuantumScape недавно объявили о совместной разработке и производстве твердотельных батарей для электромобилей.