Воспользовавшись своими прошлыми наработками, американские ученые разработали литий-ионную батарею, сочетающую, казалось бы, несовместимые вещи: стабильность и высокую плотность энергии. При этом число циклов заряда и разряда превысило 4000 — этого хватит, чтобы электрокар с такой батареей проехал 1,6 млн км.

Обычно производители аккумуляторов для электромобилей идут на компромисс между безопасностью и плотностью энергии. Если плотность очень высокая, есть шанс возгорания или даже взрыва. Но у безопасных материалов обычно низкая производительность. Решения, удовлетворяющего обоим требованиям, нет, рассказывает EurekAlert.

Ученые из Университета штата Пенсильвания решили пойти необычным путем. Они разделили свою стратегию на два этапа. И сначала создали очень надежную батарею из очень стабильных материалов. На втором этапе они добавили мгновенный нагрев. Несколько лет назад ученые из этого коллектива разработали самонагревающуюся батарею, чтобы решить проблему низкой производительности в холодном климате. При помощи электрического тока батарея нагревалась за секунды и получала мгновенный прирост реактивности. Это же решение было использовано и сейчас.

Таким образом, за два шага ученые добились высокой надежности, когда батарея не используется, и высокой энергии, когда это необходимо. Безопасность изобретения исследователи проверили с помощью испытания гвоздем. Элемент питания проткнули гвоздем и вызвали короткое замыкание, а затем проследили за температурой и напряжением. Разница в температуре для пассивированного элемента составила 100 градусов Цельсия, а не 1000 С, как у обычной батареи.

А поскольку батарея сделана из стабильных материалов, у нее долгий срок службы. Даже при 60 градусах Цельсия число циклов заряда и разряда превысило 4000 — это более 1,6 млн км, которые может проехать электрокар с такой батареей.

Кстати, самонагревающиеся батареи уже используют некоторые автопроизводители, в частности, BMW. Они же были выбраны для питания парка электрокаров из 10 тыс машин, которые будут развозить гостей на следующих зимних Олимпийских играх в Пекине.

Следующим проектом команды ученых будет разработка твердотельной батареи, которая, вероятно, будет тоже создана по этому же принципу.