Группа китайских ученых разработала новые литий-ионные аккумуляторы, предложив делать анод не из графита, а из более сложных углеродных конструкций. Такие аккумуляторы исправно работают и на холоде вплоть до -35 °С. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Литий-ионные аккумуляторы имеют большую емкость и могут использоваться достаточно долго, поэтому ими часто оснащают электронику. Однако на холоде такие батареи хуже работают и быстрее разряжаются. Например, зимой телефон может просто выключиться на улице из-за разрядки. Или, например, зимой электромобили могут проезжать гораздо меньшие расстояния. А использовать такие аккумуляторы в космической технике и вовсе опасно. И сегодня ученые ищут способы справиться с этой проблемой.
Китайские ученые предложили новый материал для изготовления анода литий-ионных батарей. Они использовали металл-органическую каркасную структуру — цеолитный имидазолатный каркас, содержащий кобальт. Этот каркас нагрели при высоких температурах. Благодаря этому исследователи получили углеродные наночастицы, представляющие собой додекаэдры (двенадцатигранники). Эти структуры были способны хорошо переносить заряд. Именно из такого материала ученые и предложили изготавливать анод. В эксперименте в качестве катода авторы использовали литий. Анод позволял стабильно заряжать и разряжать батарею в широком диапазоне температур — от 25 °С до -20 °С. При этом при температуре ниже нуля аккумулятор сохранял 85,9% емкости, которую имел при комнатной температуре. Для сравнения, аккумуляторы, в которых анод изготовлен из графита или из углеродных нанотрубок, имели практически нулевую емкость при таких температурах.
Полученная литий-ионная батарея работала даже при -35 °С. При разрядке аккумулятор высвободил почти 100% своего заряда. Результаты этого исследования могут быть использованы для разработки аккумуляторов, которые будут исправно функционировать даже в условиях экстремального холода.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
