ProLogium представила революционную технологию безплёночных батарей на Саммите по твёрдотельным батареям 2024

Компания ProLogium продемонстрировала свою передовую технологию бесплёночных батарей с керамическим сепаратором на Саммите по твёрдотельным батареям, который прошёл 14 августа 2024 года в Чикаго. Данная технология является важной частью новой платформы компании и предусматривает замену традиционных полимерных плёнок на керамические материалы, что открывает новые горизонты в области аккумуляторных систем.

Такой подход позволяет значительно повысить плотность энергии, что особенно важно для улучшения ёмкости батарей и их компактности, делает возможной быструю зарядку и открывает перспективы для масштабирования производства в различных отраслях промышленности.

Керамический сепаратор, используемый в новой технологии ProLogium, обеспечивает значительное улучшение по сравнению с традиционными полимерными сепараторами, применяемыми в литий-ионных батареях. Керамика, благодаря своим физическим свойствам, обладает большей термостойкостью и устойчивостью к механическим повреждениям, что существенно повышает безопасность батарей. Это особенно важно для предотвращения перегрева и коротких замыканий, которые являются основной причиной отказов и возгораний в современных литий-ионных аккумуляторах.

Кроме того, керамические сепараторы позволяют снизить толщину разделительного слоя между анодом и катодом, что высвобождает пространство для увеличения объёма активных материалов, напрямую влияя на рост плотности энергии. Повышение плотности энергии критично для многих современных применений, таких как электромобили, где важны длительная работа батареи и её компактные размеры.

Наряду с этим, новая технология ProLogium значительно улучшает процесс зарядки аккумуляторов. Благодаря керамическому сепаратору батареи могут безопасно работать при более высоких токах, что ускоряет процесс зарядки без угрозы разрушения структуры или перегрева. Это делает батареи особенно актуальными для электромобилей, где скорость зарядки является важным фактором для пользователей, стремящихся минимизировать время ожидания. Ускоренная зарядка, в сочетании с высокой плотностью энергии, делает эти батареи конкурентоспособными в сегментах, где быстрота и эффективность являются критичными показателями.

Технология бесплёночных батарей с керамическими сепараторами также выгодно отличается своей масштабируемостью. Благодаря применению инновационных материалов и усовершенствованной архитектуре, разработка ProLogium может быть легко адаптирована для массового производства. Это означает, что переход к новому типу батарей не требует кардинальных изменений в существующих производственных процессах, что снижает издержки и повышает доступность технологии для различных отраслей. Внедрение этой платформы в промышленное производство может оказать значительное влияние на ключевые секторы экономики, включая автомобильную и потребительскую электронику.

Инновационная технология ProLogium с применением керамических сепараторов может существенно изменить будущее аккумуляторов, особенно в контексте перехода к твёрдотельным батареям, которые считаются перспективной заменой литий-ионных аккумуляторов. Твёрдотельные батареи обладают высокой плотностью энергии и значительно меньшими рисками возгорания, что делает их привлекательными для использования в различных отраслях, включая электромобили, возобновляемую энергетику и даже аэрокосмическую промышленность. Использование керамики вместо полимеров не только повышает безопасность, но и позволяет увеличить срок службы батарей, что в конечном итоге снижает эксплуатационные затраты и повышает надёжность решений.

Переход от полимерных плёнок к безплёночной технологии: новая эра проектирования батарей

В традиционных литий-ионных батареях для разделения электродов используется полимерная плёнка. Прорывная технология ProLogium заключается в замене этого элемента на керамический материал, что не только повышает безопасность батареи, но и значительно улучшает её эффективность. Керамический сепаратор уменьшает межфазное сопротивление между твёрдыми электролитами и активными материалами, что приводит к повышению стабильности и долговечности батареи.

Эта инновация открывает возможность использовать более разнообразные материалы, включая запатентованные кремниевые композитные материалы (SCM), ультратонкий литий-металл и катоды без содержания лития. Эти материалы ещё больше увеличивают плотность энергии и скорость зарядки. В подтверждение достижений компании, TÜV Rheinland сертифицировала литиево-керамическую батарею (LCB) от ProLogium, которая может зарядиться с 5% до 80% всего за 8,5 минут, при плотности энергии 749 Вт·ч/л и 321 Вт·ч/кг.

Революция в применении батарей в различных секторах

Главный научный сотрудник компании ProLogium, доктор Дмитрий Белов, подчеркнул, что новая платформа LCB не только повышает характеристики электромобилей (EV), но и пригодна для использования в таких отраслях, как авиация, морские перевозки и электрические воздушные такси (eVTOL). Он отметил, что архитектура безплёночных батарей превосходит традиционные конструкции, предлагая возможность интеграции новых материалов и конфигураций, одновременно упрощая производственные процессы и снижая затраты.

Масштабируемость и устойчивое производство

Технологическая платформа нового поколения от ProLogium значительно оптимизирует производственные процессы. В частности, она устраняет необходимость в полимерной плёнке и вакуумном пропитывании, что значительно сокращает время производства. Внедрение восьмиминутного метода горячего обезвоживания ускоряет производственные процессы, снижая потребность в специальных сухих помещениях более чем на 50%. Это уменьшает капитальные затраты (CAPEX), одновременно повышая производительность и снижая себестоимость продукции.

Эта инновационная архитектура также повышает экологичность процесса производства за счёт упрощения переработки слоёв электродов, минимизации энергопотребления и сокращения воздействия на окружающую среду. Ежегодный рост плотности энергии на 13% делает технологию батарей ProLogium одной из наиболее экономичных и эффективных, что укрепляет её позиции на быстро развивающемся рынке аккумуляторов.

Вклад ProLogium в устойчивое будущее энергетики

Безплёночная технология батарей ProLogium представляет собой значительный прорыв в области устойчивых энергетических решений. Этот подход способствует более широкому внедрению батарей нового поколения, которые могут применяться в различных секторах, включая транспорт, авиакосмическую промышленность и энергетические системы. Прогресс в разработке и производстве аккумуляторов, представленный компанией ProLogium, открывает новые перспективы для более экологически чистого будущего.