Современные литий-ионные ячейки (NMC и LFP) вплотную подошли к своему физическому потолку плотности энергии — около 250–300 Вт·ч/кг. Чтобы удвоить этот показатель и убрать риск возгорания, индустрия переходит к твёрдым и полутвёрдым электролитам.
В чём физическое преимущество твёрдого электролита
В обычной батарее между катодом и анодом находится жидкий органический электролит — он горюч и не позволяет использовать анод из чистого металлического лития (при быстрой зарядке на нём растут микроскопические металлические иглы — дендриты, пробивающие сепаратор и вызывающие короткое замыкание).
Твёрдый керамический, сульфидный или полимерный электролит решает сразу две задачи:
- Механически сдерживает рост дендритов и открывает путь к литий-металлическому аноду с плотностью энергии 400–500 Вт·ч/кг
- Не горит и не течёт при проколе или деформации ячейки
Что уже ездит по дорогам
Пока полностью твердотельные ячейки (Toyota, QuantumScape, Samsung SDI) проходят ресурсные испытания перед запуском серийных линий к 2027–2028 годам, на рынок уже вышли полутвёрдые (semi-solid) батареи: блок ёмкостью 150 кВт·ч от WeLion (устанавливается на серийные седаны NIO) имеет плотность 360 Вт·ч/кг и в реальном заезде обеспечил пробег свыше 1040 километров на одном заряде.
