CATL разрабатывает литий-воздушные аккумуляторы с плотностью энергии до 12 000 Вт·ч/кг: конец эпохи твердотельных батарей?

У Кай, ведущий эксперт CATL и член Китайской инженерной академии, официально анонсировал новый вектор стратегического развития компании — литий-воздушные аккумуляторные системы. Подобное заявление стало знаковым событием, подтверждающим, что гигант индустрии делает ставку на эту прорывную технологию как на главный инструмент в борьбе за технологическое лидерство на рынке энергетических решений следующего поколения.

В классических литий-ионных аккумуляторах активные компоненты базируются на тяжелых металлах, включая никель, кобальт и марганец. В альтернативных же литий-воздушных системах архитектура принципиально иная: анодом выступает чистый металлический литий, а роль катода выполняет атмосферный кислород. За специфический механизм работы такие устройства часто называют «дышащими» батареями, что позволяет существенно облегчить конструкцию и упростить их химический состав.

Теоретический предел удельной энергоемкости таких систем составляет внушительные 12 000 Вт·ч/кг, что ставит их в один ряд с энергетической эффективностью бензина (около 13 000 Вт·ч/кг). Текущие лабораторные образцы уже демонстрируют показатели свыше 1200 Вт·ч/кг, что в четыре с лишним раза превосходит возможности стандартных литий-ионных решений (250–270 Вт·ч/кг) и существенно опережает перспективные твердотельные аналоги, чья планка ограничена 500 Вт·ч/кг.

Масштабное внедрение данной инновации способно раз и навсегда снять проблему «страха перед разрядкой», позволяя создавать электромобили, способные преодолевать более 1600 км без подзарядки.

В 2024 году коллаборация ученых из Университета Иллинойса, Аргоннской национальной лаборатории и Калифорнийского университета успешно протестировала прототип литий-воздушной ячейки, сохранивший работоспособность на протяжении 700 циклов заряда-разряда в условиях, приближенных к реальной эксплуатации.

Уже в 2025 году совместные усилия Аргоннской лаборатории и Иллинойского технологического института привели к созданию экспериментального образца с плотностью энергии 1200 Вт·ч/кг и ресурсом в 1000 циклов при стандартной комнатной температуре. Ожидается, что после 2030 года данная технология выйдет на стадию коммерческой готовности, открывая эру электрокаров с впечатляющим запасом хода свыше 1600 км.

Источник: iXBT