Низкие температуры зимой могут замедлить химические реакции в аккумуляторах электромобилей, продлевая время зарядки и уменьшая количество заряда литий-ионных аккумуляторов. Чрезвычайно жаркая погода также может нанести вред работе электромобилей, поскольку высокие температуры окружающей среды также могут значительно сократить запас хода. Однако в настоящее время исследователи решают эти проблемы и работают над различными стратегиями, позволяющими сделать батареи более морозостойкими.
Одним из способов сократить время зарядки в холодную погоду является модификация электролита, чтобы он одновременно имел высокую ионную проводимость, низкую энергию растворения и низкую температуру плавления, а также образование неорганической фазы, полученной из анионов. Исследовательская группа под руководством Фань Сюлина, профессора Чжэцзянского университета в Китае, только что опубликовала в журнале Nature статью, в которой подробно описывается, как это сделать. Этот шаг может иметь далеко идущие последствия и сделать электромобили более практичными в экстремальных погодных условиях.
Исследователи полагают, что один из лучших способов улучшить качество электролита — использовать небольшие растворители с низкой энергией растворимости, которые могут изменить способ движения ионов лития через электролит, тем самым увеличивая проводимость и ускоряя зарядку. Для этого исследователи использовали растворитель под названием фторацетонитрил (ФАН), который, по их мнению, позволит литий-ионным батареям одновременно достигать высокой плотности энергии, быстрой зарядки и широкого диапазона рабочих температур.
Стоит отметить, что это не первый раз, когда исследователи пытаются решить проблему металл-ионных аккумуляторов в экстремальных погодных условиях. Несколько лет назад ЧжэнЧен, ученый-материаловед и инженер из Калифорнийского университета в Сан-Диего, и его коллеги опубликовали статью, описывающую новый электролит, который, по их утверждениям, работает лучше, чем существующие решения, в экстремальных погодных условиях: от минус 40 градусов по Фаренгейту (минус 40 градусов по Цельсию) до 122 градусов по Фаренгейту (50 градусов по Цельсию).
Электромобили становятся все более популярными в последние годы, но по разным причинам подавляющее большинство покупателей автомобилей по-прежнему выбирают традиционные автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Большинство владельцев обычных автомобилей называют длительное время зарядки основной причиной, по которой они решают не покупать электромобиль, но ужасные истории о том, как автомобили ломаются в плохую погоду, также подрывают переход на электромобили.
Хотя вышеупомянутое исследование новых электролитов является огромной хорошей новостью для всей индустрии электромобилей, такие компании, как Tesla и Rivian, надеются, что эти новые электролиты могут быть внедрены в настоящие аккумуляторы для электромобилей в ближайшем будущем. Если это будет достигнуто, это увеличит срок службы аккумуляторов и снизит скорость зарядки в экстремальных погодных условиях, что сделает электромобили более практичными, чем когда-либо, в холодных условиях.