Литий-металлические батареи давно привлекают исследователей благодаря своей легкости и энергоемкости, которая примерно в десять раз выше, чем у графитовых анодов в обычных литий-ионных аккумуляторах. Теоретически замена графита на литий может удвоить плотность энергии при снижении веса и стоимости. Однако главным препятствием на пути к коммерциализации оставался малый ресурс — многократные циклы заряда-разряда быстро разрушали литий-металлические элементы.

Обычные литий-ионные батареи выдерживают от 250 до 2000 циклов в зависимости от химии и назначения. Протестированный элемент Advanced Anode превзошел верхнюю планку более чем вчетверо, причем испытания проводились в самых жестких условиях, ускоряющих износ. Потеря емкости после 9315 циклов, по словам компании, «пренебрежимая».

Секрет успеха — в системном, а не компонентном подходе, сообщает IE. Инженеры компании переосмыслили весь процесс производства — от анода и электролита до архитектуры ячейки и цепочки поставок, вместо того чтобы точечно улучшать выбранный элемент. Такой принцип позволил кардинально продвинуться в решении проблемы долговечности, которая до сих пор сдерживала выход литий-металлических батарей за пределы узкоспециализированных высокоэнергетических применений.

Ресурс циклов напрямую определяет приведенную стоимость хранения энергии — ключевой показатель для оценки экономической эффективности накопителей. По оценкам Pure Lithium, 9000+ циклов могут сократить его на 75%, что делает технологию конкурентоспособной для масштабных энергосистем.

Китайские исследователи разработали проточную цинковую батарею, которая непрерывно работала 5128 часов, сохраняя кулоновскую эффективность 99,94%. Вместо твердого электрода в ней используется циркулирующая суспензия наночастиц цинка — это упрощает масштабирование для хранения энергии от солнечных и ветровых станций.