Российские ученые разработали аккумуляторы, работающие при температурах ниже -50 градусов

Исследователи из университета "Дубна", Московского института электронной техники (МИЭТ) и Института физической химии и электрохимии Российской академии наук (ИФХЭ РАН) разработали литий-ионные аккумуляторы, которые могут сохранять свою эффективность даже при экстремально низких температурах, достигающих ниже минус 50 градусов Цельсия. Эти аккумуляторы предназначены для работы в условиях, где традиционные устройства с обычными батареями не могут функционировать, например, в Арктике или в космосе.

Особенностью новых аккумуляторов является использование анодов из наноструктурированного германия. Германий давно исследуется как материал для накопителей энергии, однако его структура и объем значительно изменяются в процессе работы батареи, что приводит к быстрому выходу из строя аккумулятора. Проблему решают нановолокна германия, которые не только стабилизируют структуру анода, но и обладают высокой удельной емкостью. В 3,5 раза больше, чем у традиционных анодных материалов, таких как графит, это свойство делает новые аккумуляторы намного более эффективными. В испытаниях при температуре -40 °C нановолокна показали отличные результаты, что стало важным достижением в области создания холодостойких аккумуляторов.

Как рассказал Виктор Кривченко, кандидат физико-математических наук и начальник научно-исследовательского и конструкторско-технологического центра электрохимической техники университета "Дубна", команда университета стала первой, кто продемонстрировал эффективность германиевых нанопроволок в прототипах полноразмерных литий-ионных аккумуляторов. По словам Кривченко, аналогичные разработки других научных групп ограничивались только лабораторными ячейками, и результаты в реальных условиях еще не были достигнуты.

На данный момент ученые продолжают испытания прототипов, а их ближайшей целью является наладить опытное производство аккумуляторов, масштабировать технологию и провести испытания на опытной партии из 1000 штук. Если эти испытания подтвердят эффективность разработки, новый тип аккумуляторов будет готов к коммерческому использованию в экстремальных условиях.