В IBM Research разработаны батареи, безопасные для окружающей среды

Многие материалы, применяемые в аккумуляторных батареях, включая новые перспективные альтернативы литий-ионной технологии, содержат тяжёлые металлы, такие как никель и кобальт, представляющие опасность для окружающей среды из-за токсичности или хищнических методов разработки месторождений.

Основываясь на многолетнем опыте разработок в области материаловедения, молекулярной химии и интеллектуальные алгоритмы «семантического обогащения», специалисты из лаборатории Battery Lab альмаденского центра IBM Research смогли создать электрохимический процесс, использующий три новых материала, ранее никогда не применявшихся в батареях и свободных от веществ, вызывающих критику защитников окружающей среды. Все эти материалы можно выделять из морской воды, что более благоприятно для экологии, чем шахтная или карьерная добыча.

Результаты предварительных испытаний образцов батарей нового типа также внушают оптимизм. Разработчики убеждены, что предложенное ими материальное решение способно превзойти литий-ионные батареи в нескольких важных аспектах, включая себестоимость, мощность и энергоёмкость, а также скорость зарядки.

Прототип батареи восполнял 80% заряда менее, чем за 5 минут, его энергоэффективность (отношение энергии разрядки к энергии зарядки) достигала 90%, энергоёмкость на единицу объёма — 800 Вт ч/л. Плотность мощности превысила 10000 Вт/л, это больше, чем у самых мощных сегодняшних литий-ионных батарей, применяемых для питания электрических автомобилей и всё более многочисленных электрических летательных аппаратов.

Наряду с катодом, не содержащим никеля или кобальта, изобретение команды Battery Lab использует жидкий электролит с высокой температурой возгорание, что увеличивает безопасность эксплуатации батарей. Предложенная комбинация катода и электролита также продемонстрировала способность подавлять рост металлических дендритов. Эти нитевидные образования, могут приводить к короткому замыканию и являются главной причиной, сдерживающей применение металлического лития в качестве высокоперспективного анодного материала.

Для ускорения перехода от нынешнего раннего этапа разработки новых батарей к созданию коммерческого продукта, IBM Research объединила силы с североамериканским R&D-подразделением Mercedes-Benz и с Central Glass — одним из ведущих мировых поставщиков электролитов.