Твердотельные аккумуляторы придут в массовое производство через 1-2 года

Твердотельные аккумуляторы обсуждаются в индустрии уже долгие годы, однако пока никто не начал их практического применения по причине общей неготовности технологии. Тем не менее, один из руководителей Samsung SDI рассказал корейскому изданию, что его компания близка к тому, чтобы начать производить пригодные для смартфонов твердотельные батарейки в ближайший год или два.

Твердотельные аккумуляторы обладают рядом технологических преимуществ перед используемым сегодня литий-ионными батарейками, главными из которых являются такие факторы, как невозможность утечки электролитов, долговечность, высокая плотность энергии, а также относительная лёгкость миниатюризации. Указанные факторы крайне важны для смартфонов вообще и для смартфонов Samsung в частности на фоне отзыва телефонов Galaxy Note7 вследствие воспламенения батарей. Кроме того, твердотельные аккумуляторы впоследствии будут применяться и в электрических автомобилях, чья популярность растёт.

«Сначала твердотельные батареи будут применяться для смартфонов, а затем для электромобилей, после полной проверки безопасности», — сказал источник SDI Samsung. «Применение в автомобилях может начаться примерно в 2025 году».

Принимая во внимание осторожность компаний при внедрении новых технологий, можно предположить, что прежде чем применять твердотельные аккумуляторы в смартфонах, Samsung может опробовать их на других устройствах.

К сожалению, источник в Samsung SDI не поделился какой-либо информацией о материалах, которые компания планирует использовать для коммерческих твердотельных аккумуляторов. Ранее компания рассказывала, что рассматривает несколько возможных материалов в качестве электролита, но также не раскрывала подробностей.

Парк сказал, что производительность существующих литий-ионных батарей с использованием жидкого электролита достигнет своего пика в 2023-2025 годах. Поэтому Samsung SDI разрабатывает полностью твердотельную батарею, литий-металлическую батарею и литиево-воздушную батарею.

Твердотельная батарея - это аккумулятор, компоненты которого сплошные. Samsung SDI стремится к коммерциализации полностью твердотельной батареи примерно в 2025 году. Компания достигла плотности энергии 300 Вт / кг с прототипом в 2015 году. Плотность энергии выше, чем у обычных литий-ионных батарей с использованием жидкого электролита.

Теоретический предел плотности энергии обычных литий-ионных батарей составляет 250 Вт / кг. Компания стремится реализовать плотность энергии 400 Вт / кг в 2017 году, например, используя твердый электролит с высокой ионной проводимостью.

Samsung SDI рассматривает несколько электролитов для полностью твердотельной батареи, и один из них представляет собой твердый электролит на основе сульфида, имеющий высокую ионную проводимость.

«В настоящее время мы оцениваем различные виды сульфидных материалов, - сказал Парк.

Литиево-металлическая батарея и литиево-воздушная батарея являются перспективными технологиями аккумуляторов нового поколения. И Samsung SDI разрабатывают их, планируя применять эти батареи через 10 лет. Согласно оценкам, сделанным компанией, станет возможным управлять EV на расстоянии 700 км или более за заряд с плотностью энергии 900 Вт / кг.

Несмотря на все преимущества, демонстрированные в прошлом твердотельные батарейки имели ряд негативных особенностей, таких как себестоимость, невозможность обеспечивать высокие напряжения вследствие более низкой проводимости и другие. В последние годы по крайней мере последняя проблема была решена исследователями из MIT и Samsung в лаборатории, но является ли это достижение частью будущих твердотельных аккумуляторов Samsung SDI, доподлинно не известно.

Примечательно, что неназванный руководитель Samsung SDI упомянул о том, что его компания не единственная, кто может представить твердотельные аккумуляторы в ближайшие годы.

«Насколько я знаю, уровень развития аккумуляторных технологий наших конкурентов (LG Chem) примерно соответствует нашему», — сказал источник в Samsung SDI.