Компания Toyota Motor Corp объявила о планах вывести на рынок первый в мире аккумулятор с твердым электролитом уже в начале 2020-го года. Такое заявление сделал член правления и исполнительный вице-президент Toyota Дидье Леруа (Didier Leroy) на выставке Tokyo Motor Show 2017, которая состоялась в конце октября — начале ноября этого года.

Напомним, что аккумуляторы с твердым электролитом (all-solid battery или solid-state battery) отличаются от традиционных литий-ионных значительно более высокой плотностью энергии: около 300-800 кВт*ч/л. Это примерно в 3 раза выше, чем у тех, что применяются сейчас. Т.е. аккумуляторы с твердым электролитом лучше «держат заряд» и являются более энергоэффективными. Автомобильные компании нуждаются в таких аккумуляторах, чтобы многократно увеличить радиус использования электромобилей. Именно отсутствие аккумуляторов с повышенной плотностью энергии является главным сдерживающим фактором популярности электромобилей.

Однако плотность энергии не может быть улучшена только за счет использования твердого электролита. Также необходимо использовать материалы нового поколения для создания положительного и отрицательного электродов внутри аккумулятора. Одним из перспективных вариантов улучшения плотности энергии — примерно на 200% от уровня существующих устройств — считается «твердый» аккумулятор Li-S, который использует серу (S) как материал положительного электрода и металлический литий (или литиевый сплав) в качестве отрицательного электрода. В этом случае твердый электролит, скорее всего, будет сульфидным материалом.

Разработки такого типа аккумуляторов в настоящее время ведет Группа Samsung, которая планирует создать коммерческий «твердый» аккумулятор к 2025 году. Как видно, в Toyota планируют прийти к результату на 5 лет раньше. Оптимизм японских производителей можно понять, если принять во внимание, что внутри корпорации над созданием «твердого аккумулятора» уже работает целое исследовательское подразделение в составе 200 специалистов. И что именно Toyota принадлежит наибольшее количество патентов, связанных с появлением аккумулятора с твердым электролитом.

Основным недостатком «твердых» аккумуляторов типа Li-S считается их пожароопасность. Поэтому в Toyota рассматривают разные варианты аккумуляторов с твердым электролитом. Одним из возможных вариантов является использование в качестве твердого электролита оксидных материалов. Такие аккумуляторы безопасны, но имеют проблемы с энергоемкостью и плотностью энергии.

Если в Toyota рассчитывают запустить в производство «твердые» аккумуляторы уже через 2 года, видимо решение они уже нашли.