Компания Hitachi Zosen приступила к поставкам образцов первых в индустрии твердотельных литиево-ионных аккумуляторов с электродами из сульфатсодержащих материалов. Электролит в составе аккумуляторов AS-LiB (all-solid lithium-ion battery) находится в твёрдом, а не в жидком или гелеобразном состоянии, как в обычных литиево-ионных аккумуляторах, что определяет ряд ключевых и уникальных особенностей новинки.
Так, твёрдый электролит в аккумуляторах AS-LiB не горит, не испаряется и не сворачивается (не густеет) до довольно низких температур. Заявленный рабочий диапазон температур аккумуляторов AS-LiB составляет от −40 °C до 120 °C. При этом рабочие параметры аккумуляторов во всём диапазоне критически не изменяются. Отсутствие летучих веществ позволяет аккумуляторам работать в вакууме. Их корпуса не будут вздуваться в процессе эксплуатации. И это не говоря уже о том, что бич литиево-ионных аккумуляторов ― опасность воспламенения и взрыва ― данному классу батарей попросту не грозит.
С учётом перечисленных свойств аккумуляторы AS-LiB предполагается использовать в космических аппаратах, в медицинских приборах и в промышленном оборудовании. В будущем Hitachi Zosen рассчитывает выпускать твердотельные литиево-ионные аккумуляторы для стационарного хранения электроэнергии, для распределительных сетей и электромобилей.
К сожалению, у каждой медали есть обратная сторона. В случае батарей AS-LiB Hitachi ― это низкие плотность хранения энергии и отношение запасённой мощности на вес. Компания не стала уточнять эти параметры, но судя по представленному образцу ― аккумулятору со сторонами 52 × 65,5 × 2,7 мм и весом 25 граммов, аккумуляторы с твердотельным электролитом едва дотягивают до 10 % от аналогичных характеристик литиево-ионных батарей с жидким электролитом. Для образца AS-LiB Hitachi ― это 55,6 Вт·ч/л и 20,4 Вт·ч/кг. Но если сравнивать новую разработку с никель-кадмиевыми аккумуляторами для космоса, то всё не так плохо. Они всего в два раза тяжелее никель-кадмиевых с учётом запасаемой энергии и могут выиграть за счёт снижения веса корпуса.
У аккумуляторов AS-LiB Hitachi есть ещё один минус ― производство должно проходить в условиях сильно пониженной влажности. Материал для электродов легко образует сероводород в сочетании с влагой. Поэтому Hitachi разработала технологию и промышленное оборудование для выпуска твердотельных литиево-ионных аккумуляторов и готова продавать лицензии для организации производства третьими компаниями. Коммерческие поставки аккумуляторов AS-LiB разработчик начнёт до апреля 2020 года.
