Команда американських учених розробила літій-металеві батареї, здатні працювати при наднизьких температурах. Крім того, такі акумулятори можуть зберігати свою ємність в екстремальних умовах навіть після багатьох циклів зарядки.
Батареї з анодом з чистого металевого літію вважаються дуже перспективними через високу щільність енергії, яка набагато вище, ніж у існуючих аналогів, анод яких містить суміш міді і графіту. Головна проблема літій-металевої технології полягає в освіті дендритів. Це призводить до виходу акумулятора з ладу після декількох десятків циклів. Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго зуміли домогтися ефективної і безпечної роботи літій-металевих батарей при наднизьких температурах.
Був потрібен електроліт, який не замерзає при наднизьких температурах і здатний в таких умовах утримувати і переносити іони між електродами. Експерименти ставилися з різними електролітами, які встановлюють з іонами літію сильні або слабкі зв’язки.
При сильному зв’язку (традиційна технологія) при температурі -60 ° C акумулятор припиняє роботу вже після двох циклів зарядки. Осередки з слабосвязивающім електролітом продовжувала функціонувати після 50 циклів, зберігши 76% початкової ємності. При температурі -40 ° C ресурс акумулятора зберігався на рівні 84%.
«Те, як іони літію взаємодіють з електролітом на атомарному рівні, не тільки забезпечує стійку циклічність при дуже, дуже низькій температурі, але і запобігає утворенню дендритів. Це перша літій-металева батарея, яка може забезпечувати значну щільність енергії при наднизьких температурах », – заявляють дослідники.
Перший прототип батареї вже готовий. На думку вчених, подібні пристрої можуть знайти застосування в екстремальних умовах, наприклад, у відкритому космосі або на Крайній Півночі.
