Сотрудники Исследовательского института Honda совместно с учеными из Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения NASA разработали новый тип электролита, который позволит создавать батареи с высокой плотностью хранения заряда и низкой рабочей температурой. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
«Фторид-ионные аккумуляторы (FIB) предлагают новый химический состав с плотностью хранения заряда в десять раз больше, чем у нынешних литий-ионных батарей, - говорит главный научный сотрудник Института исследований Honda и соавтор работы Кристофер Брукс. - Они не подвержены перегреву, а добыча сырья для таких батарей не так разрушительна для окружающей среды, как экстракция лития или кобальта».
Батареи с твердым электролитом, проводящим ионы фтора, существуют давно, но они работают только при высокой температуре и, по сути, являются промежуточным этапом развития технологии. Жидкий электролит, разработанный Honda, позволит делать более безопасные и экологичные аккумуляторы.
В своем нынешнем развитии твердотельным фторид-ионным аккумуляторам для нормальной работы нужна высокая температура - более 150 градусов Цельсия. Команде исследователей удалось найти метод получения фторид-ионной электрохимической ячейки, способной работать при значительно более низкой температуре. Это стало возможным благодаря созданию химически стабильного, жидкого электролита с высокой проводимостью ионов фтора и широким рабочим напряжением. Объединив его с композитным катодом, использующим сердечник с наноструктурой из меди, лантана и фтора, исследователи смогли запустить обратимый электрохимический цикл при комнатной температуре.
Батареи с высокой плотностью заряда могут стать источником питания для роботизированных помощников, которых Honda показала на выставке CES в этом году.
В Honda рассчитывают, что в будущем батареи, созданные на основе этого исследования, можно будет использоваться в автомобилях, а также силовой технике - от газонокосилок до генераторов.