Три картинки, чтобы понять разницу: обычный литий-ионный аккумулятор против твердотельн...
Три картинки, чтобы понять разницу: обычный литий-ионный аккумулятор против твердотельного аккумулятора. Часть 1 Если кто-то скажет вам, что электромобили будущего будут ехать дальше и станут безопаснее. То, что действительно их изменит — возможно, не электродвигатель, а малозаметный слой внутри батареи, на который многие никогда не обращают внимания. Это твердотельные аккумуляторы, которые стали очень популярны в последние годы. Многие думают, что твердотельный аккумулятор — это просто переименованный обычный литий-ионный. Но если разобрать их, вы увидите: главное отличие не в корпусе и не в положительных или отрицательных электродах, а в том самом незаметном слое посередине. Сегодня мы разберём обычный литий-ионный и твердотельный аккумулятор на детали с помощью трёх иллюстраций. Многие, увидев это, удивятся: «И это всё?» Да, именно так. Главное изменение находится в этом среднем слое. В обычном литий-ионном аккумуляторе литиевые ионы перемещаются в жидком электролите. Можно представить это как скоростную трассу, по которой литиевые ионы каждый день «ездят на работу и обратно». А в твердотельном аккумуляторе эту жидкую трассу заменяют твёрдым каналом. Литиевые ионы всё так же движутся, просто их дорожка стала другой. Не стоит недооценивать это изменение. Многие проблемы возникают именно из-за этой жидкости. Настоящая опасность — не мгновенный взрыв батареи. Чаще всего происходит постепенный нагрев, накопление тепла. Жидкий электролит как будто подливает масла в огонь. При ударе или коротком замыкании риск возрастает. У твердотельного электролита нет текучей жидкости: риск утечки ниже, а горючих компонентов меньше. Поэтому первое улучшение твердотельных аккумуляторов — не запас хода, а безопасность. Но одной безопасности недостаточно, чтобы вся индустрия так сильно взволновалась. То, что не даёт инженерам спать — это четыре слова: плотность энергии. Проще говоря, сколько электричества может хранить батарея одинакового размера. За последние десятилетия обычные литий-ионные аккумуляторы улучшались понемногу: немного больше запаса в один день, ещё немного в другой. Каждый новый прорыв похож на попытку засунуть ещё одну куртку в уже забитый чемодан. Места всё меньше, задача сложнее. А твердотельный аккумулятор — это как заменить чемодан на больший. Теоретически он может работать с электродами с более высокой плотностью энергии и хранить больше электричества при тех же габаритах. Но теория — это не реальность. Чтобы запустить массовое производство, ещё нужно решить множество инженерных задач. Кто-то может подумать: значит, все электромобили скоро перейдут на твердотельные батареи? Всё не так просто. В инженерии есть реалистичная фраза: бесплатных обедов не бывает. У твердотельных аккумуляторов много плюсов, но есть и свои проблемы. Создать образец в лаборатории — это одно, а выпускать на заводе — совсем другое. Серийная батарея должна не только хорошо работать, но и быстро, стабильно и недорого производиться. Твердотельный электролит должен плотно прилегать к электродам. Даже маленькая щель может снизить характеристики. Плюс новые материалы, оборудование и технологии — поэтому стоимость пока высокая. Продолжение здесь #Китай #обычныекитайскиестатьи #наукаопростом