Panasonic, один из крупнейших в мире производителей литий-ионных аккумуляторов для электромобилей, намерен к 2030 году заметно улучшить плотность энергии новых элементов.
Шоичиро Ватанабэ, технический директор Panasonic Energy, сообщил агентству Рейтер, что компания работает над решением, позволяющим повысить плотность энергии примерно на 20%. В статье не уточняется, относится ли значение 20% к объемной или гравиметрической плотности энергии (или к обоим), но приводится пример потенциального увеличения с 750 Вт·ч/л до 900 Вт·ч/л, что свидетельствует об улучшении объема.
В случае с электромобилями это может быть эквивалентно увеличению запаса хода на 100 км (62 мили) или, в качестве альтернативы, тому же запасу хода, достигнутому с использованием меньшей / более легкой батареи.
Согласно статье, японская компания хотела бы увеличить напряжение ячейки. Обычно оно составляет около 3,7 В номинально (в зависимости от химии) и достигает максимума 4,2 В (макс.). На протяжении многих лет мы слышали о концепциях элементов, работающих при напряжении до 5 В. Более высокое напряжение позволяет значительно увеличить количество хранимой энергии (емкость, умноженная на напряжение), но из-за проблем с долговечностью они не применялись на массовом рынке, поэтому далеко.
План Panasonic состоит в том, чтобы использовать новую смесь добавок к электролиту, которая позволила бы увеличить напряжение и выдерживать более высокое напряжение.
Шоитиро Ватанабэ отметил, что «гонка среди производителей аккумуляторов заключалась в том, чтобы придумать более мощные и эффективные добавки».
«Panasonic разработала способ замедления износа батареи при более высоком напряжении, который включает использование новых, более мощных добавок к электролиту батареи, — сказал Ватанабэ, который также является исполнительным вице-президентом Panasonic Energy».
«Более высокие напряжения обеспечивают повышенную способность накапливать энергию, но даже небольшое увеличение также приводит к значительному снижению производительности батареи».
Переход на 4,3 или 4,4 В уже описывался как возможный, в то время как 4,5-4,6 В нацелены.
«Если мы сможем довести это до 4,5 или 4,6 вольт, я думаю, что все мировоззрение с точки зрения того, что возможно для электромобилей, изменится».
Когда напряжение литий-ионных аккумуляторов начнет расти, неизвестно, но ожидается, что это займет несколько лет.
На данный момент также неясно, будет ли обновленный химический состав применяться к новейшим цилиндрическим аккумуляторным элементам типа 4680 для Tesla, но мы не видим никаких препятствий для применения в любом форм-факторе. Производство Panasonic 4680 находится на экспериментальной стадии, но в ближайшем будущем начнется серийное производство в Японии и, возможно, также в Канзасе (на новом заводе).
Другими областями, представляющими интерес для Panasonic, являются: «монокристаллические материалы» для положительного электрода (катода) батареи для устранения «микротрещин», связанных с зарядкой/разрядкой, и аноды на основе кремния.
