Группа ученых из Даляньского института химической физики достигла значительного прогресса в области твердотельных батарей. Они разработали новый органо-неорганический композитный гелевый электролит, который способен продлить срок службы автомобильных батарей. Это решение направлено на преодоление традиционных ограничений твердого электролита, сохраняя при этом механическую гибкость, как сообщается в IThome.
В новой конструкции используется литий оксихлорид для инициирования ин-ситу химической реконструкции поливинилиденфторида. Эта модификация позволяет создать непрерывную сеть низкобарьерных путей для передачи литиевых ионов. Полученный материал объединяет высокую ионную проводимость неорганических компонентов с гибкостью органических полимеров.
Характеристики электролита
Лабораторные испытания показали, что новый электролит достигает оптимальной ионной проводимости при комнатной температуре на уровне 2,73 × 10⁻⁴ S/cm. Он демонстрирует коэффициент переноса литиевых ионов 0,90 и электрохимическое окно, превышающее 4,78 В. Механическая оценка показала жесткий модуль Юнга на уровне 892,53 МПа, что обеспечивает защиту внутренних структур ячеек.
При интеграции в симметричную ячейку новая структура продемонстрировала стабильную работу более 2500 часов при плотности тока 0,1 мА/см². Полные ячейки, использующие никель-кобальт-алюминиевый тройной катод, прошли 350 циклов при скорости 1C, сохраняя 84,15% емкости. Эти результаты превосходят традиционные показатели литий-лантан-цирконий-титанового оксида.
Планируемые сроки коммерциализации
Данное достижение происходит на фоне того, как крупные производители сталкиваются с различиями в графиках внедрения новых технологий. Например, Dongfeng планирует начать массовое производство твердотельных батарей во второй половине 2026 года с целью достижения диапазона в 1000 км. Это указывает на ускорение процесса коммерциализации в автомобильном секторе.
Тем не менее, недавние заявления CATL подчеркивают, что широкое внедрение твердотельных батарей все еще ограничено лабораторными условиями. Лидер рынка прогнозирует, что коммерческая интеграция не состоится до 2030 года, что указывает на различия в стратегиях компаний на внутреннем автомобильном рынке.
Обзор рынка
Пока технологии твердотельных батарей находятся на стадии лабораторных исследований, текущий рынок по-прежнему ориентирован на литий-железо-фосфатные батареи. Согласно данным China EV DataTracker, CATL занимает лидирующую позицию с 23,12 ГВтч установок, что составляет 40,1% доли рынка. BYD находится на втором месте с 11,87 ГВтч и 20,6% доли.
Производители меньшего размера продолжают укреплять свои позиции на рынке. Gotion High-tech зарегистрировала 4,43 ГВтч с долей 7,7%, за ней следуют Calb с 3,67 ГВтч и Eve Energy с 3,16 ГВтч. Rept Battero Energy достигла 2,63 ГВтч, в то время как Zenergy и Sunwoda занимают 2,25 ГВтч и 2,14 ГВтч соответственно.
Energee зафиксировала 1,82 ГВтч, а Yinpai Battery завершает десятку лучших производителей с 0,82 ГВтч. Эти данные показывают, что краткосрочные стратегии будут продолжать опираться на традиционные химические составы, в то время как альтернативные инновации в области электролитов будут развиваться. Прорывы в композитных материалах постепенно будут определять конкурентоспособность на рынке по мере внедрения премиум-автомобилей.