Калифорнийская компания Ampirus отправила заказчикам первую партию самых энергетически плотных литиевых батарей, доступных на рынке. Элементы питания с кремниевым анодом содержат на 73% больше энергии на единицу веса, и занимают на 37% меньше места в пространстве, чем лучшие литий-ионные батареи, которые использует Tesla.

Батареи Tesla Model 3 служат образцом для сравнения в индустрии — их энергетическая плотность составляет около 260 Вт*ч/кг и 730 Вт*ч/л, сообщает компания Enpower. Новый элементы Ampirus — значимый шаг вперед как по параметру удельной энергии, так и по плотности энергии: 450 Вт*ч/кг и 1150 Вт*ч/л. Компания уже отправила неизвестное количество батарей «лидеру отрасли». Их будут использовать для питания спутников.

По словам представителей Ampirus, впечатляющая производительность батарей — следствие внедрения технологии анодов из кремниевых нанонитей. Во время зарядки литий-ионной батареи электроны из каждого атома лития в катоде движутся к аноду через внешнюю проводку, поскольку не могут пройти через электролит или сепаратор между анодом и катодом. Их отрицательный заряд толкает положительно заряженные ионы лития через электролит и сепаратор. В итоге они попадают в графитовую решетку анода.

Ampirus заменил графитовую решетку кремниевыми нанонитями, рассказывает New Atlas. Кремний способен удерживать в десять раз больше лития, чем графит, но отличается большей хрупкостью, что существенно сокращает срок службы элемента. Но если кремний принимает форму леса нанонитей разной длины, материал приобретает надежность и сопротивляемость деформации до такой степени, что становится конкурентоспособным.

Кремниевые нанонити расположены прямо на подложке анода, так что проводимость высокая. А срок службы в циклах «превосходный» и «продолжает увеличиваться», заявляют в компании, хотя и не сообщают точных цифр. Поскольку единственное изменение в батареи — анод, остальные компоненты можно изготавливать с помощью существующих технологий и сырья.

Сейчас Ampirus выбирает место под строительство фабрики по массовому производству своих прорывных батарей.

В начале месяца другой калифорнийский стартап QuantumScape представил данные о последних испытаниях аккумуляторов нового поколения. В процессе тестирования твердотельные батареи прошли 400 последовательных циклов быстрой зарядки, сохранив более 80% от изначальной емкости. При этом сами элементы питания заряжались от 10% до 80% всего за 15 минут.