Они смогут работать при температуре -50 °C и ниже
Команда разработчиков научно-исследовательского и конструкторско-технологического центра электрохимической техники университета «Дубна» (https://uni-dubna.ru/) совместно с учеными из МИЭТ и ИФХЭ РАН создает литий-ионные аккумуляторы, способные сохранять эффективность даже при крайне низких температурах. Они смогут это делать за счет анодов из наноструктурированного германия. Предварительные результаты исследования опубликованы в журнале Batteries&Supercaps в 2025 году.
Такие аккумуляторы можно будет использовать в устройствах, применяемых в очень холодных зонах, например, в Арктике или космосе. Это системы связи и навигации, транспорт, спутники.
Германий давно пытаются применять в накопителях энергии, но его структура и объем сильно меняются в процессе работы батареи, и она быстро выходит из строя. Применение нановолокон германия решает эту проблему. Они обладают большой удельной емкостью – примерно в 3,5 раза выше, чем у коммерчески используемых анодных материалов, например, графита. Кроме того, эти нановолокна показали отличный результат испытаний при температуре -40 °C.
«Команда из университета «Дубна» первой продемонстрировала эффективность германиевых нанопроволок в прототипах полноразмерных литий-ионных аккумуляторов – аналогичные разработки от других научных коллективов пока ограничены демонстрацией результатов в лабораторных ячейках», – говорит начальник научно-исследовательского и конструкторско-технологического центра электрохимической техники, к. ф.-м.н. Виктор Кривченко.
В настоящее время команда проводит испытания прототипов. Ближайшая задача – наладить опытное производство, масштабировать технологию и подтвердить ее эффективность на опытной партии в количестве 1000 штук.
Работы по новому низкотемпературному аккумулятору команда разработчиков проводит в рамках государственного задания, полученного университетом «Дубна». Освоение Россией арктической зоны и космоса – важная часть ее суверенитета и стратегии развития. Этот процесс требует создания и внедрения новых уникальных технологий, в частности, технологий хранения электроэнергии в условиях холода.
Ссылка на статью Germanium Nanowires As Anode Material for Lithium-Ion Batteries With Ability To Charge At Subzero Temperatures: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/batt.202400748
Все выпуски журнала «ЭкоГрад» в электронной версии читайте на pressa.ru,
Бумажные экземпляры спецвыпусков и книги В. Климова можно приобрести на OZON
