Для этого команда создала электролит, который не только хорошо работает в широком диапазоне температур, но и совместим с высокоэнергетическими анодом и катодом.
С помощью таких батарей электромобили при низкой температуре смогут проехать дольше на одном заряде. Батареи также помогут уменьшить потребность в системах охлаждения, которые создают для защиты батарей от перегрева, сказал Чжэн Чен, профессор наноинженерии в инженерной школе Джейкобса.
В ходе испытаний батареи proof-of-concept сохранили 87,5% и 115,9% своей энергетической емкости при температуре –40 и 50°C. Они также имели высокий КПД при этих температурах — 98,2% и 98,7% соответственно. Это значит, что батареи выдерживают больше циклов зарядки и разрядки, прежде чем они выйдут из строя.
Батареи устойчивы к холоду и к теплу благодаря своему электролиту. Он состоит из жидкого раствора дибутилового эфира, смешанного с солью лития. Особенностью дибутилового эфира является то, что его молекулы слабо связываются с ионами лития.
Другими словами, молекулы электролита легко высвобождают ионы лития во время работы батареи. Это слабое молекулярное взаимодействие улучшает производительность батареи при минусовых температурах. Кроме того, дибутиловый эфир может легко поглощать тепло, потому что он остается жидким при высоких температурах: его температура кипения составляет 141 °C.
Читать далее:
Черная дыра в Галактике подтвердила правоту Эйнштейна. Главное
Космос разрушает кости и меняет их структуру: ученые не знают, как люди полетят на Марс
Астрономы нашли планеты, которые отличаются от Земли, но пригодны для жизни