Китайські вчені заявили про значний прорив у розробці акумуляторів для електромобілів. Дослідження, опубліковане в журналі Nature, описує нову літієву батарею з питомою енергоємністю понад 700 Вт·год/кг. Цей показник майже втричі перевищує можливості більшості сучасних серійних акумуляторів, відкриваючи шлях для електрокарів із запасом ходу понад 1000 км на одному заряді без збільшення маси батарейного блоку. Роботу очолили професор Чжао Цін та академік Чень Цзюнь з Нанькайського університету у співпраці з Лі Юном із Шанхайського інституту космічних джерел енергії.
Ключова інновація стосується електроліту — рідини всередині батареї, що забезпечує рух іонів літію. Замість традиційних розчинів на основі карбонатів, де перенос заряду відбувається за участю кисню, команда створила новий тип рідкого електроліту на основі фторованих вуглеводневих розчинників. Залучення фтору до процесу переносу іонів підвищило іонну провідність та стабільність при надвисокій енергоємності. Новий електроліт став менш в’язким, краще розподіляється і потребує меншого об’єму для ефективної роботи.
Окрім рекордної енергоємності, розробка демонструє значне покращення роботи батареї в умовах низьких температур. Під час лабораторних тестів при -50°C елемент зберіг питому енергоємність на рівні майже 400 Вт·год/кг. Це більше, ніж забезпечують багато сучасних преміальних електромобілів при кімнатній температурі. Дослідники підкреслюють, що ретельний баланс внутрішньої структури електроліту дозволив усунути “вузьке місце”, яке раніше обмежувало характеристики.
Хоча показник у 700 Вт·год/кг наразі стосується окремого елемента, а не повноцінного батарейного пакета, навіть з урахуванням втрат при інтеграції в модуль, прирост може бути суттєвим. За словами Чень Цзюня, батареї з такою енергоємністю та температурною витривалістю мають “величезний потенціал у нових енергетичних транспортних засобах”, а також можуть застосовуватися в інтелектуальних роботах, полярних регіонах, аерокосмічній техніці та авіації. Терміни початку комерційної експлуатації цієї технології наразі не називаються.
