В то время, как заканчивается нефть, разрабатываются новые электродвигатели, процессоры «набирают ядра», матрицы «набирают пиксели», а устройства хранения информации — терабайты, за кадром происходит развитие элементов питания.
Выделим некоторые из редких стартапов, занимающихся аккумуляторами следующего поколения, использующие нанотехнологии, новые технологии печати, мощные вычислительные и другие инновации для производства батарей будущего.
Ambri является одним из самых известных аккумуляторных стартапов. Ранее назывался Liquid Battery Metal. Компания была основана профессором Don Sadoway из Массачусетского технологического института, который, пожалуй, единственный основатель стартапа когда-либо дававший интервью The Colbert Report. Его проект получил инвистиции от Билла Гейтса, Винод Хосла, и общего нефтяного гиганта. Ambri разрабатывает батареи с использованием расплавленных солей между двумя слоями жидкого металла. Батареи представляют из себя модульную систему, клетки которой размещаются в 40-футовом контейнере мощностью 500 кВт и 2 МВт емкости. Для большей энергии, больше системы могут быть развернуты вместе бок о бок. Ожидаемая дата появления на рынке — 2й квартал 2014 года.
Использование цинка, вместо лития и технологии трафаретной печати, позволило Imprint Energy разработать ультра-тонкую, ёмкую и гибкою батарею при низкой стоимости производства.
Благодаря тонкости и гибкости своих батарей, Imprint Energy надеется на сбыт компаниям производителям переносных девайсов. Imprint Energy уже делает небольшие объемы поставки своих батарей для первых клиентов и планирует увеличить масштабы производства в течении нескольких лет.
Полугодовой стартап Alveo energy смотрит в сторону разработки и коммерциализации батарей сделанных из воды, Берлинская лазурь — которая используется для окрашивания вещей, как синие джинсы, цветные карандаши и краски — железа и меди. Аккумуляторы Alveo energy имеют низкую стоимость и длительный срок службы. Исследования батарей были проведены студентом Стэнфордского университета Колином Весселсом, и профессором Стэнфорда Робертом Хаггинсом. Компании удалось получить грант в размере 4 млн. долл. США от Департамента энергетики по программе раннего этапа под названием ARPA-E.
Pellion пошла по пути поиска идеального химического состава для аккумулятора: исследователи создали передовые алгоритмы и компьютерные модели, которые позволили им протестировать около 10.000 потенциальных катодных материалов в соответствии с магниевым анодом для своих батарей. Сооснователь Pellion, профессор Массачусетского технологического института Gerbrand Ceder, также участвовал в разработке проектных материалов генома в Массачусетском технологическом институте, программа которого, основанна на использовании компьютерного моделирования и виртуального моделирования. Запуск при поддержке ARPA-E программы, а также Khosla Ventures.
QuantumScape — молодой стартап, родом из Кремниевой долины. Компания коммерциализации технологий из Стэнфордского университета. Этот новая батарея использует энергию движущихся электронов, а не ионов.
Применение в электромобилях и системах автономного энергоснабжения.
В феврале 2012 г. американская фирма Envia Systems заявила о резком, до 400 ватт-часов на килограмм, повышении энергетической емкости батарей, что позволяет проехать электромобилю в среднем около 300 миль. Стоимость аккумулятора от $ 25000 до $ 30000. Компания опирается на General Motors, японский гигант Asahi Kasei, Pangaea Ventures, Redpoint Ventures и ARPA-E программы Министерства энергетики.
Sila Nanotechnologies была основана в 2011 году. Компания разрабатывает легкий, компактрый литий-ионный аккумулятор, который имеет двойную емкость текущей литий-ионной батареи. Компания получила $ 1,73 млн. грант от Министерства энергетики. Применение в электромобилях и переносных девайсах.
Boulder Ionics работает над электролитом из ионных жидкостей, которые могут функционировать при высоких температурах и напряжениях при более низкой стоимости.
Prieto Battery является детищем профессора химии Эми Прието из штата Колорадо. Prieto Battery занимается разработкой литий-ионный аккумуляторов, которые можно заряжать в течение пяти минут, время разрядки в пять раз больше, чем у стандартных литий-ионных аккумуляторов. Компания использует нанотехнологии для разработки крошечных нанопроволок меди, которые составляют анод батареи, а электролит выполнен из твердого полимера.
Sakti3 — стартап из Мичигана, который разрабатывает литий-ионный аккумулятор, который находится в полностью твердом состоянии, и имеет высокую плотность энергии. Использование твердых полимеров означает, что он не будет иметь легковоспламеняющейся жидкости и может быть гораздо безопаснее для электрических автомобилей. Компания спонсируется Khosla Ventures, GM Ventures и Itochu.
Аккумуляторы Xilectric разработаны по принципу «Батареи Эдисона», которая традиционно выполнена из железа и никеля. Но Xilectric свои аккумуляторы из алюминия и магния. Аккумулятор от Xilectric способен заряжаться и разряжаться почти в 1000 раз эффективней.
«Сверхбыстрый» прототип аккумулятора способен к зарядке за 2 минуты и разрядке в течение 30 секунд. Пока цифры кажутся совсем небольшими, но, как это часто бывает, у больших вещей — маленькие начала.
Емкость батареи еще слишком мала для того, чтобы служить в качестве автономного источника энергии. Однако, уже сейчас такие батареи могут «помочь» литий-ионным батареям, давая им реальный прирост мощности для быстрого ускорения и торможения.
Сверхбыстрые аккумуляторы из дешевых и безопасных материалов могут быть привлекательными для электрохимического хранения энергии. Если будет достигнута высокая удельная мощность, такие батареи будут полезны для обеспечения работы, например, электрических транспортных средств, которые требуют быстрого ускорения и интенсивного торможения. Сверхбыстрые железо-никелевые аккумуляторы имеют удельную энергию 120 Wh kg−1 и удельную мощность 15 kW kg −1. Эти возможности позволяют создать новое поколение железо-никелевых аккумуляторов.Компания получила грант на сумму $ 1,73 млн. от Министерства энергетики.
На основе исследований Yi Cui из Стенфорда, Amprius работает на литий-ионных батареях, которые используют наноструктурированный кремний для анода. Наноструктурированный кремний позволяет сократить анод в четыре раза и добиться четырехкратного увеличения ёмкости. Компания уже получила 25 миллионов долларов от Trident Capital, VantagePoint Venture Partners, IPV Capital, Kleiner Perkins Caufield & Byers, и Эрик Шмидт.
Подводя итог можно сказать что развитие элементов питания не стоит на месте. Разрабатываются более дешевые, меньшие в размере, экологически чистые и более легкие элементы. Время покажет.
P.S. Надеюсь мой пост сподвигнет кого-нибудь написать более подробный анализ с цифрами и графиками. И прошу прощения за ошибки, связанные с дырами в знаниях английского языка.
Никто пока не комментировал эту страницу.