Ученые из Тяньцзиньского университета сконцентрировали внимание на одном из двух электродов литий-ионной батареи — на аноде. Обычно его изготавливают из графита, и недавние исследования показали, что их плоская структура способствует снижению способности аккумулятора переносить заряд при низких температурах. Поэтому ученые начали экспериментировать с альтернативными материалами и разработали многообещающий вариант.

В основе нового материала лежат содержащие кобальт цеолитные имидазолатные каркасы (ZIF-67), которые подвергли нагреву до высоких температур, чтобы получить 12-сторонние углеродные наносферы. Эти крошечные структуры с неровной поверхностью обладают отличной способностью переносить электрический заряд, пишет New Atlas.

Испытания батареи с новым анодом и катодом из металлического лития показали, что она способна поддерживать стабильность при заряде и разряде в диапазоне температур от +25 до -20 градусов Цельсия. А при температуре ниже точки замерзания аккумулятор сохраняет 85,9% своей емкости. Другие варианты литий-ионных батарей, которые параллельно испытали ученые, лишились почти всего заряда при температурах замерзания.

Даже при -31 °C батарея с «бугристым анодом» продолжала сохранять способность перезарядки и выдавать почти весь заряд во время зарядки.

По словам разработчиков, результаты указывают на то, что такая архитектура позволит расширить функциональность литий-ионных батарей. Аккумуляторы с новым анодом можно будет применять не только в электромобилях, но также в летательных или даже космических аппаратах.

Американские ученые разработали прошлой осенью первую твердотельную батарею с анодом из кремния. Они добились высокого уровня безопасности, долгого срока службы и значительной плотности энергии.