Китайские учёные создали литий‑металлическую первичную батарею, которая сохраняет работоспособность при экстремально низких температурах (до −40 °C) и при этом способна выдавать короткие, но очень мощные импульсы тока. Разработка выполнена командой Даляньского института химической физики при Китайской академии наук (КАН).
Батарея выполнена в форм‑факторе «мешочек» и имеет ёмкость 25 А·ч. При низкоскоростном разряде её удельная энергоёмкость превышает 750 Вт·ч/кг — это заметно выше, чем у многих традиционных решений. Важная особенность: аккумулятор может резко увеличивать скорость разряда — вплоть до 10С, то есть отдавать всю свою ёмкость примерно за 6 минут. При комнатной температуре удельная мощность достигает 4487 Вт/кг.
Для первичных элементов питания (которые не предназначены для перезарядки) такая способность быстро отдавать большой ток — серьёзное преимущество: обычные литиевые батареи часто отличаются высокой энергоёмкостью и долгим хранением, но плохо справляются с резкими пиковыми нагрузками. Новый аккумулятор устраняет этот разрыв.
При температуре −40 °C батарея тоже показывает стабильную работу: удельная энергоёмкость при разряде 1С составляет 447 Вт·ч/кг, а годовой саморазряд — менее 1 %. Это значит, что устройство может долго находиться в режиме ожидания и при этом сохранить почти весь запас энергии, чтобы в нужный момент выдать мощный импульс.
Ключевым технологическим прорывом стал новый катодный материал на основе высокоэнтропийного оксида. Благодаря ему удалось одновременно улучшить энергоёмкость, мощность и низкотемпературные характеристики. Сейчас команда запустила экспериментальную производственную линию мощностью 10 тонн в год — это позволяет перейти от лабораторных образцов к более масштабному выпуску.
Аккумулятор уже прошёл сторонние испытания в Китайском институте стандартизации электроники и сейчас тестируется для применения в дронах, роботах, космических симуляторах и полевых сенсорных узлах. Дальнейшие тесты покажут, насколько технология пригодна для широкого коммерческого использования.