Американский стартап Solidion разработал технологию, которая позволяет заряжать литиевые аккумуляторы электромобилей всего за 5 минут при любых погодных условиях. Используя графеновый теплоотвод, система нагревает батареи до или во время зарядки, а встроенное охлаждение предотвращает перегрев при эксплуатации. Это обеспечивает безопасность и стабильность батарей в широком диапазоне температур, что особенно важно для холодного климата. Solidion планирует вывести решение на рынок в течение 2-3 лет.
Чтобы электромобили были конкурентноспособны, нужны системы быстрой зарядки, которые будут работать в любую погоду и позволят заряжать батарею за время, сопоставимое со временем заправки автомобиля с ДВС. В большинстве регионов Северной Европы и половины территории США средняя зимняя температура опускается ниже 0°C. При такой погоде быстрая зарядка существующих электромобилей становится невозможной. Для решения этой проблемы команда Solidion разработала и запатентовала метод ускоренной зарядки отдельных элементов или блоков аккумуляторов без ущерба для их целостности. Эта стратегия обеспечит безопасную эксплуатацию батарей и предотвратит тепловой разгон.
Solidion использует специальный графеновый слой, который быстро отводит тепло от батареи, предварительно нагревая ее перед или во время зарядки. Графен обладает исключительно высокой теплопроводностью — 5300 Вт/м·К, что превосходит показатели меди (410 Вт/м·К), при этом графен в четыре раза легче.
Когда батарея функционирует (например, питает электромобиль), система переключается в режим охлаждения, отводя тепло от батареи для предотвращения перегрева. Теплораспределитель направляет избыточное тепло в систему охлаждения, обеспечивая тем самым температурный контроль и защищая рабочие характеристики батареи. То есть система Solidion автоматически переключается между режимами нагрева во время зарядки и охлаждения при использовании.
Чтобы решить проблему ожидаемого дефицита графита в 1,4 млн тонн в год к 2028 году, Solidion разработала экономически эффективный процесс производства анодного графита из устойчивых источников, включая биомассу и переработанные материалы.
Компания специализируется на твердотельных батареях и анодах повышенной емкости. Продуктовая линейка включает три разновидности твердотельных батарей и улучшенные анодные материалы. В частности, это литий-ионные элементы первого поколения с высоким содержанием кремния, литий-серные элементы третьего поколения и безанодные литий-металлические элементы второго поколения. Для каждого типа батареи используется твердый электролит, легко синтезируемый из полимеров или полимерно-неорганических композитов.
Твердотельные батареи Solidion совместимы с существующими производственными мощностями литий-ионных батарей. Их конструкция увеличивает запас хода электромобилей, повышает безопасность и снижает стоимость за кВт⋅ч. Новые катоды могут заменить дорогие металлы, такие как никель и кобальт, на более дешевые, например, серу.
