Критична проблема сучасних електромобілів — різке падіння ефективності акумуляторів у холодну погоду — отримала реальний шанс на вирішення завдяки новій розробці китайських науковців. Дослідники з Нанькайського університету та Шанхайського інституту космічних джерел енергії (SISP) переглянули базову хімію літієвих батарей і запропонували принципово новий підхід до створення електроліту.

У традиційних літій-іонних акумуляторах використовуються електроліти на основі сполук кисню та азоту. Вони добре розчиняють солі літію, однак мають суттєвий недолік: зі зниженням температури їхня в’язкість зростає, що уповільнює рух іонів і різко знижує ефективність батареї. Саме тому електромобілі в холодному кліматі втрачають значну частину запасу ходу.

Китайські інженери запропонували альтернативу — електроліт на основі гідрофторвуглеців. Така формула демонструє значно нижчу в’язкість і стабільну іонну провідність навіть у надзвичайно холодних умовах. За даними дослідження, опублікованого в Nature, батареї з новим електролітом здатні стабільно працювати при температурах до -70°C (близько -94°F), що відкриває можливість використання електротранспорту навіть у полярних регіонах.

Результати випробувань виглядають особливо вражаюче. Експериментальні літій-металеві елементи з новим електролітом забезпечили енергетичну щільність понад 700 Вт-год на фунт при кімнатній температурі. Для порівняння, сучасні серійні акумулятори зазвичай досягають лише близько 136 Вт-год на фунт. Навіть при -50°C показник зберігається на рівні близько 400 Вт-год на фунт, що значно перевищує можливості традиційних батарей у сприятливих умовах.

Такий прорив безпосередньо впливає на перспективи розвитку електромобілів. За оцінками дослідників, нова технологія здатна збільшити запас ходу приблизно вдвічі — з нинішніх 500-600 км до понад 1000 км на одному заряді. Це особливо важливо на фоні обмежень, які досі стримують масове поширення електротранспорту, зокрема в регіонах із холодним кліматом.

Крім автомобільної галузі, новий електроліт має потенціал для використання в інших сферах — від енергетичних систем зберігання до дронів, робототехніки та навіть космічних технологій, де стабільна робота в екстремальних температурах є критичною.

Втім, технологія ще не позбавлена обмежень. Дослідники визнають, що наразі необхідно покращити стабільність електроліту при високих температурах, зокрема підвищити температуру його кипіння. Лише після цього можна буде говорити про повноцінне впровадження універсальних «всепогодних» батарей у серійне виробництво.

Попри це, сама поява такої розробки демонструє, що один із ключових бар’єрів електромобільної індустрії — залежність від температури — може бути подоланий уже в найближчому майбутньому.