Новая натриевая батарея демонстрирует впечатляющие показатели зарядки за четыре минуты, но не ожидайте ее в электромобилях пока.

      Прорыв может улучшить быструю зарядку и срок службы батареи, но исследование не продемонстрировало этих результатов в упаковке производственного размера.

      Новая натриево-металлическая батарея показала скорость зарядки, которая делает сегодняшние электромобили болезненно медленными. В лабораторных испытаниях ячейка работала на уровне 15C, что эквивалентно завершению зарядки или разрядки примерно за четыре минуты.

      Это не означает, что исследователи подключили электромобиль и наблюдали, как он заполняется, пока водитель заканчивает покупать кофе. Результат был получен от небольшой экспериментальной ячейки с использованием нового квази-твердого электролита, в то время как более крупный прототип пакетной ячейки продемонстрировал гораздо менее драматичную производительность.

      Как он достиг четырех минут

      Батарея использует гелевый электролит под названием Sn-FB QSE, который помогает натриевым ионам двигаться более равномерно и поддерживает стабильность металлической поверхности во время зарядки.

      Эта стабильность решает одну из самых больших проблем, с которыми сталкиваются натриево-металлические батареи. Натрий может образовывать острые отложения, называемые дендритами, которые могут расти через ячейку и вызывать короткое замыкание. Более прочная гелевая структура уменьшила слабые места, где обычно начинаются эти отложения.

      На уровне 15C полная ячейка все еще обеспечивала 80,1 мАч на грамм. Это впечатляющий лабораторный результат, но скорость зарядки за четыре минуты не равна зарядке пакета электромобиля с нуля в реальных условиях тепла, мощности и безопасности.

      Где меняется утверждение о долговечности

      Самый сильный результат по долговечности батареи был получен на более медленной скорости 3C, что эквивалентно примерно 20 минутам. В этих условиях полная ячейка сохранила 90% своей емкости после 2000 циклов.

      Отдельный тест натрий-натрий работал более 6000 часов без сбоев. Эта упрощенная установка проверяет, равномерно ли осаждаются натриевые отложения, хотя это не полноценная батарея, питающая устройство.

      Эти результаты показывают, что электролит улучшил стабильность в нескольких экспериментах. Они не показывают, что одна ячейка сочетает в себе зарядку за четыре минуты, сохранение на 2000 циклах и выносливость на 6000 часов в одном тесте.

      Почему электромобиль все еще далеко

      Исследователи также создали небольшой прототип пакетной ячейки, который ближе к формату батареи, используемому в реальных продуктах. Он сохранил 84% емкости после 19 циклов на медленной скорости 0,1C. Другая версия удерживала 60% после 100 циклов на 0,2C под легким давлением.

      Ни одна из пакетных ячеек не соответствовала заявленной скорости зарядки или сроку службы. Следующий значимый этап — это большая пакетная ячейка, которая сможет поддерживать быструю зарядку без быстрого ухудшения на протяжении сотен циклов без давления или проколов.