Fraunhofer IPA нашёл способ стабилизировать алюминиевый анод литий-ионного аккумулятора

Факты

• Алюминий давно считают возможной заменой графиту в аноде: он дешёвый, доступный и даёт высокую ёмкость. Мешает одно: при заряде и разряде алюминий заметно меняется в объёме. Электрод трескается, становится пористым и в итоге рассыпается в порошок, а ячейка быстро теряет ёмкость. Поэтому до промышленного применения такие аноды не доходили.
• Институт производственной техники и автоматизации Fraunhofer IPA вместе с Институтом фотовольтаики Штутгартского университета разработал и запатентовал конструкцию ячейки и электрода, которая, как заявлено, сдерживает эту деградацию и сохраняет электрический контакт внутри электрода на протяжении многих циклов. Профессор Кай Петер Бирке, научный директор по батарейным и водородным системам и накопителям Fraunhofer IPA, объясняет так: давно известную, но трудно управляемую технологию удалось сделать практически применимой.
• Анод делают из серийной легированной алюминиевой фольги. Она одновременно служит активным материалом и токосъёмником. Поэтому не нужны ни медная фольга, ни отдельная операция нанесения активного слоя. По оценке института, это заметно снижает стоимость и энергозатраты при изготовлении электродов. В пару к такому аноду предлагают катод из оксида лития-марганца (LMO). С электролитом с высокой температурой вспышки и без фтора ячейка может обойтись совсем без фтора и PFAS. Тогда при пожаре не будет выделяться фтороводород.
• Ячейку рассчитывают выпускать на существующих производственных линиях. Несколько прототипов сейчас испытывают в Центре цифрового производства аккумуляторных ячеек (ZDB) при Fraunhofer IPA. Число циклов, удельную энергию и сроки выхода на рынок институт пока не называет. Пресс-релиз Fraunhofer IPA

Почему это важно

Сразу скажем: в ближайшие годы такие ячейки в аккумуляторах для инструмента не появятся. Fraunhofer рассчитывает начать с ниш, где важнее всего безопасность и компактность: трекеры контейнеров в авиаперевозках и специализированная медицинская техника. Ключевых цифр (ресурса в циклах и удельной энергии) пока нет, поэтому сравнивать эту химию с привычными элементами 18650/21700 на NMC или с LFP рано. Все преимущества пока заявлены разработчиками и проверены только на прототипах.

Следить за темой всё же стоит. Сейчас в аккумуляторе для инструмента почти всегда графитовый анод на медной фольге, и графит с медью заметно влияют на цену и на зависимость отрасли от поставщиков. Анод из обычной алюминиевой фольги, выпускаемый на существующих линиях, может удешевить элементы. Ячейка без фтора снижает риск выделения ядовитого газа при пожаре. Для того, кто возит и хранит аккумуляторы в мастерской или в машине, это важно. Если технология пройдёт проверку ресурсом, её стоит ждать сначала в нишевых элементах, а уже потом в массовых.

Первоисточник

• Fraunhofer IPA — Aluminium-Anoden für anspruchsvolle Batterie-Anwendungen (пресс-релиз) · 2026-10-06
• electrive — Fraunhofer stabilises aluminium anodes for lithium-ion batteries · 2026-10-13