Китайский технологический гигант Xiaomi сделал очередной шаг в области электромобильных технологий, подав патент на инновационную конструкцию электрода для твердотельных батарей. Новая разработка может кардинально изменить подход к созданию аккумуляторов следующего поколения.
Запатентованная технология описывает многослойную структуру электрода, которая значительно улучшает ионную проводимость и энергетическую плотность. Это два критически важных параметра для коммерциализации твердотельных батарей.
Основа конструкции интегрирует токосъемник с несколькими слоями электродных материалов. В состав входят активные вещества, проводящие агенты, связующие компоненты и твердый электролит из полимеров и металлических солей. Электролит проникает в электродный слой по всей толщине, сокращая пути транспортировки ионов.
Компания подчеркивает совместимость новой технологии с существующими линиями производства литиевых батарей. Это может существенно упростить будущее массовое производство.
Xiaomi заявляет, что их прототип поддерживает конструкцию Cell-to-Body (CTB) с эффективностью использования объема 77,8%. Батарейный блок высотой всего 120 мм, включая пол автомобиля, обеспечивает лучшую утилизацию пространства.
Заявленные характеристики включают запас хода более 1200 км по стандарту CLTC. Скорость зарядки впечатляет – 800 км за 10 минут. Ранее мы писали о том, как Xiaomi превратила SU7 Ultra в 1548-сильного монстра для автоспорта, демонстрируя амбиции компании в автомобильной сфере.
Разработка Xiaomi вписывается в более широкое индустриальное движение к твердотельным батареям. Глобальные игроки, включая CATL, BYD, Toyota, SAIC и BMW, продвигают подобные технологии. BMW начала дорожные испытания прототипа i7, тогда как CATL и SAIC ориентируются на мелкосерийное производство к 2027 году.
Toyota также планирует запустить первые модели с твердотельными батареями между 2027 и 2028 годами. Рынок твердотельных аккумуляторов может достичь 8,9 миллиарда долларов к 2030 году, растущий со скоростью 47% ежегодно.
Твердотельные батареи заменяют жидкий электролит в обычных литий-ионных элементах твердыми материалами. Это обещает улучшение энергетической плотности, безопасности и термической стабильности. Однако все еще существуют значительные препятствия – ограниченная ионная проводимость, проблемы межфазного контакта и образование литиевых дендритов.
Три типа твердых электролитов исследуются: сульфидные, оксидные и полимерные. Каждый имеет компромиссы между проводимостью, стабильностью и технологичностью производства.
Патент Xiaomi указывает на прогресс в решении проблем транспортировки ионов в толстых электродах – ключевого препятствия для быстрой зарядки. Аналитики предполагают, что это может дать Xiaomi путь к интеграции собственных твердотельных батарей в будущие электромобили.
Хотя широкое внедрение вряд ли произойдет до 2030 года, вход Xiaomi сигнализирует о растущем импульсе. С увеличением инвестиций от автопроизводителей и батарейных компаний твердотельные аккумуляторы приближаются к коммерческой реальности.
