Зниження продуктивності літій-іонних батарей взимку: знайдено рішення проблеми

Китайські вчені з Університету Дунхуа та Університету Фудань у Шанхаї, а також Університету Внутрішньої Монголії в Хух-Хото запропонували використовувати літій-титановий фосфат для вирішення проблеми різкого зниження продуктивності літій-іонних акумуляторів у холодних умовах. Про це пише Tech Xplore.

Як зазначають у виданні, літій-іонні батареї живлять безліч сучасної техніки, а також зберігають сонячну і вітрову енергію. При зниженні температури продуктивність цих батарей може різко знизитися, що є проблемою для електромобілів, аерокосмічної та військової техніки.

Наявні рішення цієї проблеми, як-от вбудовані нагрівачі, поліпшені електроліти або покриття електродів, збільшують вартість і складність виробництва акумуляторів або знижують їхню продуктивність.

Як альтернативу китайські вчені запропонувала новий підхід: електроди з електрохімічних енергоакумулюючих матеріалів з негативним тепловим розширенням (NTE), таких як фосфат літію-титану LiTi 2 (PO 4) 3 (LTP). Група дослідників використовувала LTP як модельну речовину, щоб продемонструвати, що електродні матеріали з властивостями NTE можуть забезпечувати хорошу продуктивність за низьких температур.

Важливо Дешева і прибуткова: створено "мегабатарею" зі старих акумуляторів електромобілів

Команда визначила, що коливальні моди атомів змінюються при низькій температурі, що збільшує виникнення особливих поперечних коливань певних атомів кисню, збільшуючи їхні відстані один від одного та розширюючи порожнини в решітці. Це полегшує зберігання і транспортування іонів літію.

Як зазначають у виданні, при -10°C швидкість дифузії залишається на рівні 84% від значення, отриманого при 25°C. Електрохімічні випробування LTP з вуглецевим покриттям при температурі -10°C також показали високу ємність і високу швидкісну здатність, а також збереження ємності протягом 1000 циклів заряду/розряду.

Нагадаємо, дослідницька група з Інституту Пауля Шеррера (PSI) розробила новий процес, який може підвищити ефективність літій-іонних акумуляторів.

Також повідомлялося, що вчені з Департаменту енергетичних наук і техніки DGIST розробили технологію, яка дає змогу значно підвищити швидкість зарядки літій-сірчаних батарей.