Вчені забезпечили стабільну роботу батарей при негативних температурах

Удосконалення акумуляторних технологій може позитивно позначитися на їхній роботі в холодному кліматі, як показує нове дослідження, в якому детально описується перспективна конструкція батареї для роботи при негативних температурах.

Екстремальні температури, що наближаються до нуля, можуть бути дуже проблематичними для літій-іонних батарей і призводити до значних втрат енергії.

Вчені взяли “під приціл” один із двох електродів літій-іонної батареї, відомий як анод. Зазвичай вони виготовляються з графіту, і останні дослідження показали, що плоска природа цих анодів сприяє зниженню здатності батареї передавати заряд на холоді. Тому команда почала експериментувати із деякими альтернативами.

Робота почалася з матеріалу, відомого як кобальтовмісний цеоліт імідазолатний каркас (ZIF-67), який був нагрітий до високих температур для створення 12-гранних вуглецевих наносфер. Ці крихітні структури мають бугристу поверхню, яка, як виявилося, має відмінні здібності до перенесення електричного заряду, тому вони були швидко використані як анодний матеріал в акумуляторі у формі монети з літій-металевим катодом.

Експерименти показали, що батарея може зберігати стабільність під час заряджання та розряджання при температурі від +25 °C до -20 °C. При температурі трохи нижче за нуль акумулятор зберігав 85,9 відсотка своєї ємності. Навіть при зниженні температури до -35 °C батарея з нерівним анодом все ще могла заряджатись і віддавала майже весь свій заряд під час розряду.

За словами вчених, ці результати дозволяють припустити, що така конструкція може розширити функціональність літій-іонних батарей у екстремальних умовах.