В основе любой батареи лежит электролит — химическая среда, позволяющая ионам перемещаться между положительным и отрицательным электродами. Традиционные литиевые батареи используют соединения на основе кислорода и азота. Они хорошо растворяют соли лития, но имеют ограничения — теряют эффективность под нагрузкой, медленно заряжаются, плохо работают в холоде и в некоторых случаях могут создавать риски безопасности.

Чтобы решить эти проблемы, группа исследователей из Нанькайского университета и Шанхайского института космических источников энергии разработала электролиты на основе фтора для литий-металлических батарей. Новые элементы обладают более низкой вязкостью, улучшенной стабильностью и повышенной производительностью в условиях низких температур.

В лабораторных испытаниях батареи с новым электролитом показали впечатляющие результаты. При комнатной температуре плотность энергии достигала более 700 Вт·ч/кг — почти в 2-3 раза выше, чем у традиционных литиевых батарей. При охлаждении до −50°C этот показатель сохранялся на уровне 400 Вт·ч/кг, а при −70°C батареи продолжали стабильно работать.

Для всего парка личного транспорта это означает почти двукратное увеличение запаса хода электромобилей — с 500-600 км до 1000 км на одной зарядке. Новая технология также перспективна для дронов, мобильных устройств, роботов и космических аппаратов, где важна надежная работа аккумуляторов при экстремальных температурах.

Исследователи признают, что высокотемпературная стабильность электролита требует доработки. Повышение температуры кипения электролитов может открыть путь к его полноценному применению в любых климатических условиях.