Енергиен обрат: CATL залага бъдещето си на литиево-въздушните батерии

Най-големият китайски производител на батерии официално избра технологията литий-въздух за фокус на бъдещите си изследвания. Теоретичната енергийна плътност на тези батерии достига 12 000 Wh/kg – приблизително колкото тази на бензина и 40 пъти по-висока от сегашните литиево-йонни батерии. Лабораторните прототипи на CATL вече са надхвърлили 1200 Wh/kg. Успешното преодоляване на техническите предизвикателства ще позволи на електрическите превозни средства да изминават повече от 1600 км с едно зареждане.

В литиево-йонната батерия литият се движи между катода и анода чрез електролит, а катодът съдържа тежки преходни метали (кобалт, никел, манган). В литиево-въздушната батерия няма тежки метали: чист литиев анод реагира с кислорода от околния въздух, който служи за катод. Тази архитектура намалява теглото на батерията и увеличава специфичната енергия. Тя също така прави системата чувствителна към влажността, въглеродния диоксид и механичните замърсители.

През 2025 г. екип от учени от Технологичния институт в Илинойс и Националната лаборатория Аргон на САЩ демонстрира алтернативна химическа реакция, която позволява съхраняването на повече енергия за един цикъл. Те също така замениха течния електролит с твърда композитна матрица от керамика, полиетиленов оксид и богати на литий наночастици. Твърдият електролит решава проблемите с изтичането и нестабилността при високи енергии, а също така предпазва литиевия анод от влага.

CATL вече пусна на пазара натриево-йонни батерии за бюджетните електромобили (моделите GAC Aion UT, Changan Oshan 520), с по-ниска плътност, но по-евтини и по-безопасни. Освободените инженерни ресурси сега могат да бъдат хвърлени в друго направление на изследванията, пише Car News China.

Литиево-въздушните батерии ще бъдат полезни и за тежкотоварните превозни средства (камиони, автобуси, авиация), и за стационарното съхранение на енергия за слънчеви и вятърни паркове. CATL планира да отдели 5-10 години, за да доведе технологията до търговско ниво, но вече инвестира в създаването на пилотни линии.

Преди това обаче експертите на компанията ще трябва да измислят как да избавят литиево-въздушните батерии от техните недостатъци: как да ги предпазят от влажността на околната среда и въглеродния диоксид, които обикновено водят до бърза деградация на батерията, нестабилно поведение на катализатора и съкращаване на експлоатационния живот.