Logo
Cover

В рамках изучения технологии батарей следующего поколения инженеры из США разрабатывают аккумуляторы, способные функционировать при экстремальных температурах. Их новейшее исследование — литиевая батарея, которая умеет не только работать в мороз и жару, но и накапливает в два раза больше энергии, чем современные аналоги.

В прошлом году та же группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего нашла способ управлять движением ионов в литиевых батареях. Для этого они разработали новое электролитное соединение с более слабыми связями между ионами лития, что позволило равномернее распределять их во время зарядки. Затем этот электролит совместили с экспериментальной литиевой батареей с высокоплотным металлическим анодом и катодом на основе серы. В итоге система могла работать при температуре ниже нуля, сохраняя большую часть своей емкости.

Продолжив экспериментировать с электролитом, ученые создали новую версию литий-серного аккумулятора, на этот раз для жаркого климата, пишет New Atlas. В новом электролите содержатся соли лития и дибутиловый эфир, химический состав с температурой кипения 141 °C. С его помощью электролит остается в жидкой форме при высокой температуре.

Испытания электролита показали, что батарея сохраняет 87,5% емкости при -40 °C и 115,9% — при 50 °C. Кроме того, показатель кулоновской эффективности при этих температурах, который отвечает за количество циклов зарядки до окончания срока службы, составил более 98% процентов.

Устойчивость к морозам расширяет ареал распространения электромобилей, а работоспособность при высокой температуре не дает аккумулятору, который обычно расположен возле днища автомобиля, перегреться на жаре.

Опять же, электролит совместим с емкими анодами из металлического лития и катодами из серы. Такой тип батареи может вмещать в два раза больше энергии, чем современные литиевые аккумуляторы. Другими словами, запас хода электромобилей может увеличиться вдвое. Вдобавок, серу проще и дешевле добывать, чем относительно дорогой кобальт.

Исследователи из США открыли новый способ производства и стабилизации редкой формы серы для электролита. Стабильность батареи не падает на протяжении 4000 циклов зарядки-разрядки — или 10 лет использования.