Специалисты Национального исследовательского университета «МИЭТ» совместно с учёными ИФХЭ РАН им. А.Н. Фрумкина разработали технологию, обеспечивающую беспрецедентную морозоустойчивость литийионных аккумуляторов, используемых почти во всех сферах человеческой жизни.

Хотя литийионные варианты чрезвычайно популярны благодаря высокой энергоёмкости, небольшому весу и низкому саморазряду, на морозе их свойства меняются не в лучшую сторону. При -20 °C АКБ такого типа сохраняют только 10 % от ёмкости аналогичной батареи при +20 °C. Как следует из результатов исследования, опубликованных в издании Journal of Electroanalytical Chemistry, принципиально изменить ситуацию удалось с помощью применения анодов из нитевидных нанокристаллов германия. Их удалось синтезировать специалистам из НИУ МИЭТ и ИФХЭ имени А. Н. Фрумкина. Изыскания проводятся в рамках проекта Российского научного фонда.

«Обратимая ёмкость, то есть заряд, который может быть отдан электродом при нормальной работе, для нашего анода составил около 250 мА·ч/г при -50 °С. На этих температурах наиболее распространённые графитные аноды не работают вообще, а специальные морозостойкие аноды из титаната лития имеют ёмкость в два-три раза ниже», — сообщает специалист НИУ МИЭТ Илья Гаврилин.

По данным учёных, при -20 °С ёмкость германиевого анода в десять раз выше, чем у классического графитного, а другие морозостойкие материалы имеют разные недостатки: от низкого рабочего напряжения и низкой энергоёмкости до сложности и/или большого времени зарядки. Анод нового типа получается электрохимическим способом из раствора оксида германия. Простота способа позволяет избежать многих сложностей, благодаря чему стоимость готовой продукции обещает быть невысокой.

Примечательно, что технология будет широко востребована не только обычными пользователями в суровых климатических условиях, но и при освоении перспективных арктических территорий, где температура часто падает ниже -50 °C.
скачать dle 12.1

Дата публикации:   22-06-2021