Компания Toshiba разработала литий-ионную батарею без кобальта

Компания Toshiba разработала революционную литий-ионную батарею, в которой используется высокопотенциальный катодный материал класса 5 В, не содержащий кобальта. Эта инновация позволяет свести к минимуму количество газов, ухудшающих характеристики, что делает батарею пригодной для использования в различных областях, от электроинструментов до электромобилей.

Традиционно для стабилизации катодов литий-ионных батарей используются кобальт и никель, но эти материалы представляют собой проблему из-за их редкости и колебаний рыночных цен. Новый катод Toshiba не содержит кобальта и никеля, что делает его экономически эффективным и ресурсосберегающим решением.

Использование высокопотенциального катода класса 5 В повышает напряжение и мощность элементов, однако предыдущие разработки были затруднены из-за побочных реакций, приводящих к образованию газов. Катод Toshiba решает эту проблему, значительно снижая выделение газа в сочетании со стандартным электролитом высокой проводимости.

Компания Toshiba провела испытания нового катода в литий-ионном аккумуляторе в чехле вместе с анодом из оксида ниобия-титана (NTO). Результаты показали высокое напряжение, превышающее 3 В, быструю зарядку на 80% емкости за 5 минут, впечатляющие показатели мощности и отличную долговечность даже при температуре 60°C. Эта батарея предназначена для применения в различных областях - от электроинструментов до электромобилей.

Компания планирует представить эту катодную технологию на 64-м Японском симпозиуме по батареям. Растущий спрос на литий-ионные батареи в сочетании с опасениями по поводу нехватки редких металлов и воздействия на окружающую среду делает решение Toshiba без кобальта своевременным.

В автомобильной промышленности, где литий-ионные батареи играют важнейшую роль, ведутся работы по повышению напряжения аккумуляторов для сокращения времени зарядки и повышения эффективности. Исследования Toshiba выявили проблемы с катодами из оксида никеля-марганца (LNMO) и успешно разработали технологии для снижения газообразования, что открывает путь к созданию экономически эффективной и высокоэффективной альтернативы.

Toshiba планирует первоначальное использование в электроинструментах и промышленном оборудовании, ориентируясь на приложения, требующие малых размеров и высокого напряжения. В будущем планируется разработать более крупные модули для использования в автомобилях, а коммерциализация намечена на 2028 год.