Стартап Ionic Materials изобрёл новый полимерный аккумулятор



    Если заявление Ionic Materials окажется правдой, то такие аккумуляторы смогут заменить дорогие и опасные литий-ионные аккумуляторы. Это смартфоны, электромобили, хранилища энергии для солнечных и ветровых электростанций и многие другие сферы. Ionic Materials позиционирует своё изобретение именно как альтернативу Li-Ion.

    По заявлению компании, новые полимерные литий-металлические аккумуляторы:

    • безопаснее;
    • долговечнее (в смысле большей энергетической плотности на единицу масса и объёма);
    • экономически эффективнее (более простой и дешёвый непрерывный производственный процесс, похожий на производство пластиковой упаковки).

    Официальная презентация аккумуляторов Ionic Materials состоится на конференции в честь 35-летия Rocky Mountain Institute, а пока что о них известно немногое. На сайте в разделе «Технология» указаны следующие характеристики аккумуляторов:

    • электропроводность до 1,3 миллисименсов на см при комнатной температуре;
    • число переноса ионов лития 0,7;
    • высокое напряжение (5 В).

    Газета The New York Times опубликовала статью о компании и этих революционных аккумуляторах, которые в статье почему-то называются «алкалиновыми» (щелочными). В то же время на сайте компании неоднократно подчёркивается, что аккумуляторы сделаны на основе твёрдого полимера.

    Тем не менее, статья имеет ценность: журналист The New York Times поговорили с основателем и исполнительным директором компании — учёным Майком Циммерманом.


    Майк Циммерман, основатель и исполнительный директор Ionic Materials, в своей лаборатории в Вобурне, Массачусетс, вбивает гвозди в аккумуляторы. Фото: Tony Luong / The New York Times

    На данный момент инвестором стартапа является Уильям Джой (William Joy), известный компьютерный дизайнер из Кремниевой долины. В сентябре 2016 года фирма получила грант Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) на сумму $3 млн от Министерства энергетики США на разработку.

    Как сообщается, Ionic Materials уже изготовила прототипы полимерных аккумуляторов, которые выдерживают «до 400 циклов заряда-разряда». Компания работает над тем, чтобы увеличить этот показатель втрое.


    Циммерман сказал, что поначалу аккумуляторы будут тяжелее, чем литий-ионные, но зато с большей энергетической плотностью. В новом полимере нет кобальта, который применяется в традиционных аккумуляторах Li-Ion. Полимер сделан из алюминия и других распространённых материалов.

    Разработка нового полимера заняла четыре года, а первые демонстрации компания Ionic Materials начала ещё в прошлом году. Например, в декабре сам Циммерман провёл демонстрацию, вбивая топором толстые гвозди в прототип.


    Фото: Tony Luong / The New York Times

    Особенно большой потенциал у полимерных аккумуляторов видится в электромобилях. Неудивительно, что технологию Ionic Materials обсуждают на форумах Tesla. Подозрительный топикстартер спрашивает, что Илон Маск думает о «самой инновационной технологии аккумуляторов будущего»? В этих аккумуляторах используется устойчивый к возгоранию полимер вместо традиционного электролита. То есть в автомобиле в принципе невозможно взрыв или возгорание аккумуляторов, что с машинами Tesla уже случалось. К тому же, эти батареи могут удвоить ёмкость аккумуляторов в автомобилях Tesla за счёт удвоенной энергетической плотности, то есть электромобили смогут проезжать много сотен километров от одной зарядки. Почему бы Tesla Motors не инвестировать в эту фирму.

    На форуме пока скептически относятся к технологии. Уж слишком хорошо она звучит в рекламных заявлениях на официальном сайте. Возникает вопрос: в чём подвох? У каждой технологии есть не только преимущества, но и недостатки, а здесь недостатки как будто отсутствуют.

    Другое дело, если бы Ionic Materials прислали реальный образец своего аккумулятора для тестирования в автомобиле, вот тогда другое дело, можно было бы подумать об инвестициях и потенциале будущего использования этой замечательной технологии. Если она действительно реальна. Но пока что полимерные аккумуляторы Ionic Materials выглядят уж слишком неправдоподобно. Ещё одна волшебная технология, которая якобы решает все проблемы.

    Даже если аккумуляторы действительно изобретены, наверное, в них найдётся какой-нибудь недостаток: или они будут очень дороги, или иметь мало циклов заряда/разряда, или что-нибудь ещё.
    Поделиться публикацией
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 74
    • –1
      … А воз и ныне там…
      • +9
        Почти все ныне анонсированные технологии-убийцы разбились о переход из лаборатории в опытное производство, так что даже если указанные характеристики окажутся правдой, радоваться будет рано.

        Но удачи им. Дорогу осилит идущий.

        • +1

          Подождите-ка… Литий-металический аккумулятор? Не будет ли там снова металического лития?

          • +2
            Хочется верить, но без контроллера и тестера… Да и соединение тонкими выводами под точечную сварку как у обычных акков вместо такого же инновационного коннектора для блочного применения. Шоколадка там, тёмная. В фольге. Ну или печенька подгоревшая, крошки чёрные рядом валяются.
            Инженерные образцы должны выглядеть как-нибудь иначе. Я думаю было бы это сенсационным открытием правдой, то они беспалева писали бы напрямую инвесторам с конкретным коммерческим предложением.
          • +1

            На ихних видео отсутствуют вольтметры, амперметры, или хотя бы обыкновенные лампочки. Ну покажите Вы, что напряжение там есть. Нет, обязательно надо запитать какой-нибудь батарейный гаджет непонятным образом. В результате все это смахивает на лохотрон.

            • +2
              Некоторые думают, что будет по ихнему. Но по ихнему никогда не будет, потому что нет такого слова ;)
              • +8

                Вы неправы, есть такое слово, встречается как просторечие в устном русском языке. В котором, кстати, использованных вами смайлов официально тоже нет.

                • 0
                  Давайте будем «проще», пусть всегда будет хорошее кофе, заправим красивую пальто в трусы. Математика так ваще тупой предмет нафиг его с физикой то из школы и ваще вспомните эти фиговые знаки припенания и давайте ищо песать я плакаль.
                  • +1
                    Вы путаете ошибку с особенностью языка. Язык ведь это не наука, он постоянно меняется, есть диалекты и прочее. Скорее по отношению к языку уместно говорить не привильно/не правильно, а принято/не принято (с указанием где, например на официальном канале или в каком-то регионе).
                    • 0
                      Кофе в разговорном языке хорошее — уже лет тридцать. Только в литературном — хороший.
                      Исключение, не обусловленное никакой рациональной причиной, должно быть изжито, и поддерживаться только как архаизм ради вертикальной совместимости.
                      • –1
                        Люди без традиций — животные.
                        • 0
                          Мимо. Другие животные — очень консервативны в привычках, как раз человеку до них в этом далеко.
                  • 0
                    А «вааще» есть?
                    https://geektimes.ru/company/genotek/blog/285082/#comment_9838176
                    • +1

                      :)
                      Есть. Означает "еще немного больше самого большого из возможных". Второе применение — "очень" увеличенной мощности.
                      В русском языке вааще ( ;) ) много слов, которых вроде как официально еще нет (то же "вааще"), уже нет (ложить, лепо) или никогда не будет (ну это только время покажет).

                    • +2

                      "По-ихнему" есть/было даже в толковом словаре Даля.
                      "Ихний" есть/был в толковых словарях советского периода.

                  • 0
                    Уже было зарёкся читать об очередном прорыве в аккумуляторостроении, но чем-то меня такие статьи манят) Хотя умом-то понимаю, что если эта живописуемая благодать из лаб и окажется у меня на руках, то не в ближайшие пару десятилетий)
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                        • 0
                          На сайте производителя все же говорится о разработке электролита из твердого полимера, с которым в том числе можно использовать и аноды из металлического лития.

                          К слову вот эти обещают именно литий-металлические аккумуляторы http://www.solidenergysystems.com/
                          • 0
                            Ох как будет весело, если там действительно будет металлический литий. Это уже не игрушка уровня samsung galaxy note 7, а практически готовое ВУ…
                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                        • +2
                          Циммерман сказал, что поначалу аккумуляторы будут тяжелее, чем литий-ионные, но зато с большей энергетической плотностью.
                          Сам себе противоречит, или под энергетической плотностью понимают Дж/М^3?
                          • 0
                            Под любой плотностью обычно понимают единиц на объём. На единицу массы чаще называют удельной ёмкостью, хотя это и не единственное значение.
                            • 0
                              Плотность энергии — количество энергии на единицу объёма.
                            • +1
                              апяять.
                              • 0

                                Изобретать новые аккумуляторы крайне необходимо, но у многих проектов проблемы с масштабирование батареи больше, чем размер ладони.


                                https://m.geektimes.ru/company/madrobots/blog/240174/ в 2014 году писали об аккумах с зарядкой за 5 минут:


                                Чэнь ожидает, что новое поколение быстрозаряжаемых батарей выйдет на массовый рынок в течение двух лет.

                                Тесла, тем временем, не ждет сказочного единорога, а клепает с применением текущих технологий.

                                • +1
                                  Интересно, куда литий-титанатные аккумуляторы делись?
                                • 0
                                  Опять литий… тупиковый путь, примерно такой-же как двигатели на неодимовых магнитах — редкие элементы.
                                  Да и прототипы графеновых аккумуляторов вроде как по показателям лучше. Где-то в европе вроде уже начали выпускать.
                                  • +1
                                    Графеновые аккумуляторы, внезапно, тоже используют литий. Потому что электрохимию не обманешь. Чтобы аккумулятор работал, нужен металл, и чем ниже у него электроотрицательность, и чем он легче, тем больше энергии можно будет вкачать в единицу массы. Так что литий — самый эффективный металл для аккумуляторов. Других в таблице Менделеева просто нет.
                                    • 0
                                      Других в таблице Менделеева просто нет.

                                      Металлический водород должен быть легче ))
                                      • 0
                                        Пока нет.
                                        • +1
                                          Разве что в другой вселенной. В нашей таблица Менделеева растёт вниз, в сторону тяжёлых радиоактивных металлов. А нам нужен лёгкий и желательно не радиоактивный.
                                    • 0
                                      Любопытно,
                                      но, я больше склоняюсь к тому, что сказано в конце статьи
                                      • +1
                                        То есть в автомобиле в принципе невозможно взрыв или возгорание аккумуляторов

                                        Интересно, так ли это. Что с ним будет, если его банально закоротить (предварительно зарядив до максимума)?
                                        Энергия должна куда-то деться, а плотность энергии в современных аккумуляторах довольно большая.

                                        • 0

                                          Внутри аккумуляторов есть схема, отрубающая сбойные ячейки аккумулятора от общей цепи. А там саморазряд сделает своё дело.

                                          • 0
                                            Внутри ячейки никакой схемы нет. Это голый химический элемент. Схема вешается снаружи между ячейками и нагрузкой\зарядкой. При механическом повреждении батареи она бесполезна.

                                            Нагрев в любом случае будет. И ячейки и того, что ее закоротило. Дальше вопрос будет ли чему от этого нагрева возгораться или нет.
                                            • 0
                                              Вы не поняли. Я имел в виду контроллёр, который размещают внутри сборной батареи, который отключает повреждённые (в случае механического повреждения) или деградировавшие ячейки (отдельные аккумуляторы, из которых набран большой аккумулятор). Понятное дело, это актуально только для параллельного включения ячеек.
                                              • +1
                                                Понятное дело, это актуально только для параллельного включения ячеек.

                                                Не только. При последовательном подключении также необходима защита от перезаряда и переразряда каждой ячейки.
                                                • +1
                                                  При чем, это даже более актуально.
                                          • 0
                                            Как вариант выгорит то, чем закоротили.

                                            Я наблюдал, как трехячеичной LiPo пытались стартер на авто крутнуть. Немного дыма и расплавленные провода у ног человека держащего в руке липошку.
                                            • 0
                                              Хм. Взял свой «ли-по-вый» jump starter и снова стартанул двигатель. Пока жду проверочных морозов, на 10 секунд зашкаливаю амперметр на 500.
                                              • 0
                                                Какие провода идут в авто с него? Подозреваю толщиной в мизинец? И внутри соответственно все с расчетом на нужные токи смонтировано.

                                                Кстати смотрел видео, где человек коротил толстым болтом блок из ионисторов — он его долго мурыжил но в итоге расплавил. Болт расплавил.
                                          • 0
                                            Не совсем понял что автомобилю радости от маленького, но тяжёлого аккумулятора.
                                            Да и ноутбуку лучше легче, чем тоньше, на мой взгляд.
                                            Места-то в автомобиле хватает, а если что то и добавить сотню-другую литров не проблема.
                                            А вот таскать лишнее неудобно, и так уже у теслы батарейка на полтонны, куда уж больше.
                                            Не плотность повышать надо, а удельную ёмкость.
                                            • 0
                                              Все хорошо в меру. У водорода вон «удельная емкость» очень неплоха, но увезти сколько нибуть приличное количество задача не тривиальная.
                                              P.S. По статье. До 400 циклов. Может там уже к 200 емкость падает вдвое? Вроде как основная проблема у твердого электролита.
                                              • 0
                                                Не, речь же не о сферическом водороде в вакууме, а о замене уже имеющегося аккума теслы на маленький, но тяжелый. Выглядит глупостью.
                                                • 0
                                                  Если вес особо не подымать, а размеры прилично меньше — будет гораздо безопаснее при авариях. Да и менять проще компактый блок, а не нечто растолканное по всем закоулкам автомобиля.
                                                  Впрочем — пока характеристик нет. И что получится, гадать толку мало.
                                                  • 0
                                                    Что растолкано, по каким закоулкам, вы о чём вообще?
                                                    У Теслы одна батарейка, полтонны весом. И даже вроде планировалась возможность её замены в качестве быстрой заправки. Чему если что и помешало, то всяко не размер. Если её сделать вдвое меньше и при этом тяжелее, то пробег это никак не увеличит, а наоборот, уменьшит. Так что в статье мы имеем типичный случай так называемого вранья, конкретно во фразе «К тому же, эти батареи могут удвоить ёмкость аккумуляторов в автомобилях Tesla за счёт удвоенной энергетической плотности». Не могут, Тесла батарейку весом в полторы тонны с места не сдвинет, лапки подкосятся.
                                                    • 0
                                                      Здоровенный аккумулятор чуть не во всю нижнюю часть автомобиля (как нынче), выглядит не слишком весело. Будь литий не столь пожароопасен, то вопроса в принципе возникло бы.
                                                      • 0
                                                        я конечно извиняюсь но идите замкните кислотник ключем и увилите и феерверк соляной кислоты и взрыв водородный и пожар. КЗ оно такое....99% всех гибких изоляторов или очень горючие или просто горючие а мощные батарейки умеют при кз быстро нагревать любые токопроводящие предметы до бела.
                                                        • 0
                                                          Хм, пускай вот он искрит и греется где то в багажнике или спереди под капотом. Зачем это делать под полом? Чтоб точно обжечься, пока будешь открывать дверь и вылазить через огонь?
                                                          Это все к тому, что компактный аккумулятор проще разместить в наиболее безопасном для пассажиров месте. Пусть даже он будет чуть тяжелее.
                                                          • 0
                                                            Зачем это делать под полом?
                                                            Затем, что так повышается безопасность движения за счет более оптимальных механических характеристик. А тк вероятность ДТП выше, чем вероятность возгорания, выбор текущего решения выглядит логичным.

                                                            Ваше же решение с утяжеленной батареей в багажнике приведет к пожнятию центра тяжести, уменьшению торсионной жесткости, снижению динамических характеристик и к уменьшению пробега на одном заряде.
                                                            • +2
                                                              вы забываетесь. вы не выходите через огонь. все сгоревшие теслы никак не навредили человеку. они даже ехали ещё некоторое кол-во времени. Всяко бензиновые машины больше жизней загубили своим горением. тем более что весь салом в машине горюч. и рано или поздно — сгорит.
                                                              кроме того если появятся аккумы дающие 100квтч в пол пола — поверь — первое что сделает тесла — усилит подвеску и опять заполнит весь пол и будет уже 200 квтч. а это опять возможность удвоить мощность моторов, удвоить пробег. удводить время работы в режиме печки и т.д. — одни плюсы. впрочем 100 квт это уже 800 км пробегу.
                                                            • +1
                                                              Соляной-то откуда? ;)
                                                              • 0
                                                                сори да… серной конечно… это всем известно :)
                                                            • 0
                                                              Вот вот, на нашей дороге хоршо днищем проехаться и сгореть не успев выпрыгнуть. Пусть уж лучше меньше.

                                                              Кстати как вариант говорится о дешевой технологи производства. Т.Е. станок может это делать сам и как я понимаю не долго. В этом случае, меньший размер, больший заряд, гарантия год. Потом покупай новый.
                                                    • 0
                                                      Не совсем понял что автомобилю радости от маленького, но тяжёлого аккумулятора.
                                                      Места-то в автомобиле хватает, а если что то и добавить сотню-другую литров не проблема.
                                                      Не плотность повышать надо, а удельную ёмкость.


                                                      Ну, не совсем так. Маленький, но тяжелый АКБ проще разместить как можно ниже. Предельный случай — в днище авто, это очень сильно увеличивает устойчивость, уменьшает раскачку. Размещение АКБ ближе к центру авто увеличивает поворачиваемость, уменьшает заносы. Так что маленький, но тяжелый АКБ это не так уж и плохо.
                                                    • +4
                                                      У меня вопрос:
                                                      Доколе?!
                                                      Доколе ТМ будет содержать этих вот нахлебников-переводчиков типа Ализара и брата его Маркса, если гугл-транслейт без их правок переводит уже таки лучше?!
                                                      • 0
                                                        Сколько их было — тысячи их и имя им легион
                                                        • 0
                                                          новые полимерные литий-металлические аккумуляторы

                                                          Литий же тоже металл, или уже нет?


                                                          Читается как "Новые полимерные литий-литиевые аккумуляторы"

                                                          • 0
                                                            скорее всего это технология с твердым электролитом основанная на химии LiFePo4
                                                            • 0
                                                              Почему их тогна не назвали как-нибудь по типу «полимерные литий-ионные аккумуляторы с твёрдым электролитом»?
                                                              • 0
                                                                А в том дело что такие уже разрабатывают несколько групп и скорее всего названия запаролены :) по сути любой из этих названий описывает лишь часть химии и никоим образом полностью не характеризуют аккум как таковой.
                                                                • 0
                                                                  Настоящие полимерные они и есть с твердым электролитом. То, что сейчас продают под маркой Li-Po — обычные pouch cell, ничем не примечательные.
                                                            • 0
                                                              Up to 1.3 mS/cm at room temperature
                                                              drinking water in the range of 5–50 mS/m
                                                              Возможно, я чего-то не понимаю, но разве можно сделать на этом что-то мощное (с высокой плотностью тока)?
                                                              • 0
                                                                Конечно, достаточно раскатать тонким слоем и свернуть в трубочку. Как, собственно, современные литиевые аккумуляторы и делают.
                                                                То есть, длина проводника уменьшается до микрон, а площадь сечения до размеров того блина, что удалось раскатать.
                                                                • 0
                                                                  Это удельная проводимость электролита (а не электропроводность, как написал переводчик). И именно она определяет плотность тока. Раскатыванием вы можете получить высокий суммарный ток, но его плотность будет ограничена. Поидее, как раз этот параметр должен определять соотношение между емкостью и пиковой мощностью (считай, током).

                                                                  Если ошибаюсь — поправьте.
                                                              • 0
                                                                Да уж. Похоже, чувак просто свою батарею параллельно подключил внутренней батарее, и когда в неё отвётрку совал, то от коротыша планшет вырубался. К тому же, странно, если написано 5 вольт на банку, он её недозаряженой подрубал, что ли. Липа какая-то.
                                                                • 0

                                                                  Этот Циммерман в самые интересные моменты головой все закрывал. Можно вообще не подключать батарею — вольтметра мы не видели, просто сунуть проводки под крышку. Как планшет работал с половиной батареи после обрубания топориком?
                                                                  Цен нет, сроков нет — вид аккумулятора Li-Pa (липа)

                                                                  • 0
                                                                    Кстати, да, странное поведение… Возможно, внутри айпада родная батарея, только с «обойдённым» защитным контроллером (который на банке и отключает банку от контактов при критической ситуации, как то КЗ на выходе, перенапряжение или критическая температура), в параллель к которой Циммерман и подключил свою «чудобатарею». Кстати, не знаю как у планшетов Apple, но у айфонов на разьёме батареи 4 контакта: "+", «t», «ncp» и "-". С "+" и "-" полагаю и так понятно, «t» — вывод с термодатчика а вывод «ncp» идёт к контроллеру банки, и теоретически айфон может не включаться, если не может «поговорить» с батареей, во избежание, так сказать.
                                                                    Ну и про подключение его мегабатареи с напряжением 5 вольт к контроллеру заряда, который ожидает МАКСИМУМ 4,3 вольт на батарее. Он мог подключить через обычный кремниевый диод, у которого падение напряжения состовляет 0.7 вольт, итого на контроллер придёт как раз те самые 4.3 вольт, но это крайне нерационально.
                                                                  • 0
                                                                    Циммерман провёл демонстрацию, вбивая топором толстые гвозди в прототип

                                                                    Брутальненько! Молотки и кувалды, видимо, уже вышли из моды :D

                                                                    • 0
                                                                      Я не могу понять, это над ними работает автор/изобретатель Super Soaker или нет? Он на реддите писал, что тоже над аккумуляторами нового типа работает, и что скоро будет анонс.
                                                                      Компания явно не его.

                                                                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                      Самое читаемое