Sony разработала гибкий аккумулятор с твёрдым электролитом

Если смартфоны вскрыли «проблему батарейки», то набирающие популярность носимые гаджеты эту проблему усугубили. Увы, ёмкости аккумуляторов уже не хватает для по-настоящему комфортного использования мобильных и носимых устройств. Разработчики и производители электроники понимают глубину проблемы, но батарейки совершенствуются очень медленно. Раз за разом мы слышим просьбу подождать ещё несколько лет. Вот и компания Sony, которая на прошлой неделе на 56-м Симпозиуме «Батарейка» показала интересный прототип аккумулятора, тоже предлагает подождать несколько лет и тогда… тогда она начнёт выпуск ёмких, надёжных, гибких и «бесконечных» твёрдотельных аккумуляторов.

Твёрдотельный электролит стал очередным фетишем для разработчиков. Он не воспламеняется при коротком межслойном замыкании как традиционный жидкий или пастообразный электролиты. Он позволяет накопить больше энергии в зарядном слое. Он проще при производстве и имеет ряд других преимуществ. Ко всему этому прототип аккумулятора Sony на твёрдотельном электролите использует в качестве анода аморфный материал, а не в кристаллической форме, как обычно. Это открывает путь к производству аккумуляторов при комнатной температуре, поскольку для производства электродов с кристаллической структурой требуется высокотемпературная обработка. Также новый аккумулятор Sony обещает оказаться гибким и не разрушающимся от сгибаний.

Для производства аккумуляторов с твёрдым электролитом компания использует печатные технологии с напылением. На гибкую поликарбонатную основу толщиной 400 мкм последовательно наносятся слои анода, твёрдого электролита и катода. Твёрдый электролит — это оксинитрид фосфида лития (LiPON). Данный материал относится к группе литиево-ионных проводников. Толщина электролита составляет 500 нм. В качестве переходного металла для анода используются никель, марганец, кобальт, медь или серебро. Никель показал наилучшее соотношение, обеспечив ёмкость прототипу на уровне 330 мА*ч/г. Кроме этого прототип аккумулятора оставался работоспособным после 2000 циклов разряда/заряда, что более чем в два раза превышает сроки жизни массовых аккумуляторов.

В компании Sony уверены, что в течение нескольких следующих лет они смогут довести разработку до ума. Основной проблемой, которую остаётся решить, является быстрый саморазряд аккумулятора с твёрдым электролитом. Все силы инженеров компании будут направлены на эту цель.