В этой области идет настоящая борьба за лидерство между Китаем, Японией, Южной Кореей и Европой. Участники гонки за передовыми аккумуляторными технологиями все стремятся создать твердотельные аккумуляторные батарейки с высокой энергетической плотностью. Однако каждый из этих регионов выбрал свой путь, основываясь на характере используемых электролитов. Это создает уникальные свойства, проблемы и преимущества у готовых твердотельных аккумуляторных батареек разных видов.
Разработка твердотельных аккумуляторных батарей различными методами:
• Европейский подход. В Европе акцент ставится на полимерные электролиты. Главная задача заключается в решении проблемы низкой проводимости, что в дальнейшем сказывается на долговечности батарей. Поэтому твердотельные батареи массового производства в этом случае пока что менее эффективны по сравнению с жидкостными литий-ионными аккумуляторными батарейками.
• Япония и Южная Корея. Эти страны сосредоточили свое внимание на сульфидных электролитах. Они обеспечивают отличную проводимость, но сложные производственные процессы и использование редких металлов ведут к задержкам в коммерциализации данных технологий. В настоящее время большинство разработок находится на стадии научного тестирования и ограниченного производства. Но эксперты полагают, что к 2025 году ситуация может значительно улучшиться.
• Китайская стратегия. Здесь основной акцент сделан на оксидные электролиты для создания твердотельных аккумуляторных батарей. Среди недостатков, мешающих широкому выходу на рынок, — высокая жесткость материала и его пористость, что сдерживает передачу ионов. Это сдерживает современные технологии и заставляет ограничиваться разработкой полутвердых батарей с пониженной энергетической плотностью.
Таким образом, на фоне конкуренции за лидерство в сегменте твердотельных батарей, Европа сталкивается с проблемами проводимости полимеров, Япония и Южная Корея имеют трудности с коммерциализацией сульфидных электролитов, а Китай преодолевает барьеры для достижения высокой энергетической плотности с использованием оксидных электролитов. Перспективы твердотельных батарей во многом зависят от преодоления этих задач и достижения успехов в выбранных направлениях каждого региона. Приятно осознавать, что один из основных аналогов литий-ионных аккумуляторных батареек – твердотельные мобильные источники энергии – уже сегодня развивается сразу в нескольких направлениях. Это приближает нас к тому дню, когда начнется массовое производство эффективных и доступных по цене твердотельных аккумуляторных батареек.
