Ученые создали аккумулятор, работающий при морозе -50°C и жаре +75°C

Исследователи Пенсильванского университета разработали литий-ионный аккумулятор нового типа, способный функционировать в диапазоне температур от минус 50 до плюс 75 градусов Цельсия. Разработка получила название All-Climate Battery (ACB).

Традиционные литий-ионные батареи оптимизированы для работы при температуре около 25 градусов Цельсия. При понижении температуры они теряют мощность, при повышении становятся нестабильными. Существующие системы внешнего обогрева и охлаждения обеспечивают функционирование аккумуляторов лишь в диапазоне от минус 30 до плюс 45 градусов, при этом требуют значительных энергозатрат.

Руководитель проекта Чао-Янг Ван, профессор машиностроения и химической инженерии, указал на критичность проблемы для электромобилей, центров обработки данных и крупномасштабных энергетических систем, где поддержание стабильной рабочей температуры представляет серьезную техническую сложность.

В новой конструкции применены два технических решения. Первое — замена традиционного летучего жидкого электролита на альтернативный состав, обеспечивающий стабильность и безопасность при высоких температурах. Второе — встроенная система нагрева на основе тонкой никелевой фольги толщиной около 10 микрон. Нагревательный элемент питается от самой батареи и активируется при низких температурах.

Интеграция терморегулирующей системы непосредственно в корпус аккумулятора сокращает занимаемое пространство и снижает потребление энергии. По словам Вана, дальнейшая оптимизация позволит расширить рабочий диапазон до 70-85 градусов Цельсия, что откроет возможности использования батарей в пустынных и полярных регионах.