Ученые из НИУ МИЭТ совместно со специалистами из ИФХЭ РАН им. А.Н. Фрумкина разработали специальный материал, позволяющий литий-ионному аккумулятору (ЛИА) работать без потери заряда от мороза. Исследование опубликовано в Journal of Electroanalytical Chemistry.
ЛИА пользуются большой популярность ввиду плотности энергии, малого веса, низкого самозаряда. Но большую часть емкости и мощности они теряют уже при температуре в -20 градусов (до 90%).
Это проблема не только для рядовых пользователей, так как ЛИА используются еще и арктических территориях, а там температура понижается до -50 градусов и ниже.
Ученые для решения этой проблемы синтезировали нитевидные нанокристаллы германия и изучил их функциональные свойства в качестве материала анода, то есть отрицательного электрода аккумулятора.
При -50 градусах заряд, который может отдать электрод при нормальной работе, для анода составил 250 мАч/г. В исследовании отмечается, что специальные «морозостойкие» аноды из титана лития имеют емкость в два-три раза ниже, а графитные аноды при такой температуре не работают совсем.
При температуре в -20 градусов германиевые аноды мощнее в десять раз в сравнении и графитными. Ученые отмечают, что данная комбинация материалов наиболее удачная, так как другие морозостойкие составы имеют множество других недостатков.
Изготовление подобных аккумуляторов довольно простое, соответственно и цена на них не будет высокой.
Фото: пресс-служба НИУ МИЭТ