Исследовательская группа из Техаса предложила решение, которое переосмысливает саму архитектуру аккумулятора. Вместо того чтобы бороться с замерзанием жидкого электролита, они заменили его на то, что не замерзает в принципе, и дополнили эту замену гибкими полимерными электродами. Ключевое изменение — отказ от традиционных жидких электролитов на основе карбонатов в пользу раствора на базе диглима. Это вещество сохраняет текучесть и ионную проводимость даже при экстремально низких температурах, когда обычные аккумуляторные жидкости превращаются в лёд.
Но замена электролита — лишь половина дела. В паре с ним работают органические двухионные полимеры, заменившие стандартные жёсткие неорганические электроды. Эти гибкие материалы сохраняют подвижность ионов даже при -40°C, что кардинально отличает их от хрупких и «вялых» при холоде традиционных компонентов. В ходе испытаний новая батарея при 0°C сохранила 85% своей ёмкости, а при -40°C — 55%. Это означает, что даже в лютую стужу аккумулятор остаётся рабочим инструментом, а не бесполезным грузом.
Исследователи пошли дальше и переработали механическую часть. Традиционные тяжёлые металлические токосъёмники, склонные к растрескиванию на морозе и вибрациям, заменены на лёгкое и прочное переплетение углеродного волокна. Разработка важна не только для электромобилей, но и для стационарных накопителей энергии, которые должны страховать электросети в периоды пиковых нагрузок и аварий.
Пока технология остаётся в стадии разработки, и до появления в серийных автомобилях пройдёт время. Поэтому, как с иронией замечает сама исследовательница, лучший способ не замёрзнуть на существующих батареях — по-прежнему парковаться в тёплом гараже. Но путь к созданию аккумулятора, которому не страшна зима, уже обозначен.
Чем меньше лития, тем больше ресурс аккумуляторной батареи — подтверждено лабораторными тестами!