Исследователи из Nankai University и Shanghai Institute of Space Power Sources опубликовали в журнале Nature работу, которая может серьёзно изменить рынок накопителей энергии. Учёные представили новый электролит для литийионных аккумуляторов, позволивший вдвое увеличить их удельную ёмкость без радикального изменения конструкции ячеек и электродов.
До 700 Вт·ч/кг вместо 300
Современные коммерческие литийионные батареи обеспечивают энергетическую плотность порядка 250–300 Вт·ч/кг. Новая разработка демонстрирует показатели 500–700 Вт·ч/кг и выше.
Это открывает два сценария:
- значительное увеличение запаса хода электромобилей (более 1000 км на одном заряде),
- либо уменьшение массы и объёма батареи при сохранении текущей дальности.
Работают даже при –50 °C
Разработка показала высокую устойчивость к низким температурам. Если обычные литиевые батареи при сильном морозе могут терять до двух третей ёмкости, новая система сохраняет около 400 Вт·ч/кг даже при –50 °C. Это особенно важно для аэрокосмической отрасли и эксплуатации в суровых климатических условиях.
В чём суть технологии
Главное новшество — замена традиционного карбонатного электролита на фторированный углеродный растворитель.
В стандартных батареях кислород в составе растворителя образует прочные связи, которые ограничивают подвижность ионов лития. Китайские учёные заменили кислород на фтор, что ослабило межмолекулярные связи и повысило проводимость ионов. В результате аккумулятор способен хранить значительно больше энергии на единицу массы.
Фтор и ранее использовался в литийионных системах (например, в виде солей), однако его применение связано с экологическими и санитарными рисками. Тем не менее он повышает стабильность работы батареи, поэтому полностью без него индустрия уже не обходится.
Потенциальный эффект
Ключевое преимущество подхода — отсутствие необходимости кардинально менять производственные линии. Если технология подтвердит масштабируемость и безопасность в массовом производстве, она может стать одним из крупнейших прорывов в области аккумуляторов за последние десятилетия.
Подписывайтесь на наш телеграмм канал и читайте новости в удобном формате — https://t.me/occlub_ru.