Opracowali nowe baterie odporne na mróz. Producenci samochodów elektrycznych będą się o nie zabijać

Międzynarodowy zespół kierowany przez Fan Xiulin, profesora na Uniwersytecie Zhejiang, poinformował, że udało mu się opracować technologię umożliwiającą skuteczną pracę akumulatorów w temperaturach nawet do - 80 stopni Celsjusza. Badacze mają nadzieję rozwiązać tym samym problemy związane z obsługą i ładowaniem akumulatorów do pojazdów elektrycznych i lotnictwa w ekstremalnych temperaturach.

Stworzenie akumulatorów litowo-jonowych działających bez problemu w niskiej temperaturze jest wyzwaniem ze względu na trudność w osiągnięciu równowagi pomiędzy wysoką gęstością energii, szerokim zakresem temperatur roboczych i możliwością szybkiego ładowania akumulatora.

Więcej o bateriach przyszłości przeczytasz w Spider`s Web:

Wszystkie te cechy zależą od elektrolitu - składnika akumulatora, który przemieszcza jony pomiędzy elektrodami. Aby sprostać temu wyzwaniu, zespół stworzył elektrolit składający się z maleńkich cząsteczek specjalnego rozpuszczalnika.

Według badań elektrolit ułatwił ultraszybkie ładowanie w zimnym otoczeniu. Dzięki temu akumulatory litowo-jonowe mogły działać z dużą pojemnością i stabilnością, a akumulator można naładować do 80 proc. swojej pojemności w ciągu 10 minut przy ekstremalnie niskich temperaturach.

Sole litu zmieszane z rozpuszczalnikiem organicznym są typowymi składnikami elektrolitów do akumulatorów litowo-jonowych. Jednak po czterech latach badań, które obejmowały testowanie wielu rozpuszczalników w szerokim zakresie temperatur, naukowcy użyli do wytworzenia elektrolitu rozpuszczalnika znanego jako fluoro acetonitryl.

Badacze testowali go z użyciem miękkich akumulatorów litowo-jonowych i odkryli proces nazwany przez nich "transportem kanałowym ligandu", podczas którego małe cząsteczki rozpuszczalnika w elektrolicie tworzą dwie warstwy wokół jonów litu i tworzą kanały, przez które przemieszczają się jony.

Mechanizm ten umożliwia wytwarzanie wysokoenergetycznych akumulatorów, które mogą działać w trudnych warunkach. Badacze odkryli też, że opracowana przez nich koncepcja konstrukcji elektrolitu doskonale sprawdza się w przypadku akumulatorów litowo-jonowo-sodowych i potasowo-jonowych.

Szczegóły badań zespołu opublikowano w czasopiśmie Nature.