Усовершенствование аккумуляторных технологий может положительно сказаться на их работе в холодном климате, как показывает новое исследование, в котором подробно описывается перспективная конструкция батареи для работы при отрицательных температурах.

Экстремальные температуры, приближающиеся к нулю, могут быть весьма проблематичными для литий-ионных батарей и приводить к значительным потерям энергии.

Ученые взяли “под прицел” один из двух электродов литий-ионной батареи, известный как анод. Обычно они изготавливаются из графита, и недавние исследования показали, что плоская природа этих анодов способствует снижению способности батареи передавать заряд на холоде. Поэтому команда начала экспериментировать с некоторыми альтернативами.

Работа началась с материала, известного как кобальтсодержащий цеолит имидазолатный каркас (ZIF-67), который был нагрет до высоких температур для создания 12-гранных углеродных наносфер. Эти крошечные структуры имеют бугристую поверхность, которая, как оказалось, обладает отличными способностями к переносу электрического заряда, поэтому они были быстро использованы в качестве анодного материала в аккумуляторе в форме монеты с литий-металлическим катодом.

Эксперименты показали, что батарея может сохранять стабильность при зарядке и разрядке при температуре от +25 °C до -20 °C. При температуре чуть ниже нуля аккумулятор сохранял 85,9 процента своей емкости. Даже при понижении температуры до -35 °C батарея с неровным анодом все еще могла заряжаться и отдавала почти весь свой заряд во время разряда.

По словам ученых, эти результаты позволяют предположить, что такая конструкция может расширить функциональность литий-ионных батарей в экстремальных условиях.

Источник: Ferra