Недавние достижения в науке о материалах открыли многообещающее решение для повышения производительности литий-ионных батарей в холодных условиях. Исследователи из Китая выявили фосфат лития и титана (LiTi(PO)₄), материал с отрицательным термическим расширением (НТР), который может стать важным элементом в технологии батарей.
9 января 2025 года в журнале Angewandte Chemie была опубликована статья, в которой подробно описано, как этот уникальный материал расширяется при охлаждении, решая критическую проблему, с которой сталкиваются литий-ионные батареи: ухудшение их производительности при низких температурах. Поскольку переносимые устройства, электромобили и накопление энергии из возобновляемых источников все больше зависят от этих батарей, их эффективность в более холодных климатических условиях становится важной.
Исследовательская группа, возглавляемая Лимином У, Чунфу Лином и Ренчао Че из Университета Дунхуа, Университета Фудан и Университета Внутренней Монголии, продемонстрировала, что электроды из фосфата лития и титана сохраняют высокую электрохимическую производительность даже при -10 °C. Их результаты показали, что трехмерная решетчатая структура материала позволяет ионам лития эффективно диффундировать, сохраняя 84% своей скорости диффузии по сравнению со стандартными условиями при 25 °C.
Это открытие может оказать значительное влияние на различные сектора, включая электромобили и военные приложения, где надежность батарей в экстремальных температурах имеет решающее значение. Последствия этого открытия включают в себя снижение необходимости в дорогостоящих интегрированных системах обогрева и повышение общей эффективности батарей. С ростом спроса на надежные решения для хранения энергии, материалы с отрицательным термическим расширением, такие как фосфат лития и титана, могут сыграть важную роль в будущем энергетических технологий.