Литий-ионные аккумуляторы деградируют при быстрой зарядке, если температура окружающей среды ниже 10 градусов по Цельсию. Это происходит из-за того, что ионы лития не равномерно оседают на поверхности электрода, как это должно быть, а образуют шипы, уменьшающие емкость устройства.

Ранее ученые разработали литий-ионную батарею, которую можно зарядить при температуре ниже 10 градусов по Цельсию за 15 минут. Зарядка при более высоких температурах была бы более эффективной, но в этом процессе выделяется достаточно количество тепла, а сильный нагрев также вредит аккумуляторам.

Новые аккумуляторы, созданные исследователями, могут нагреваться до 60 градусов по Цельсию в течение всего 10 минут, а затем быстро охлаждаться до температуры окружающей среды. При этом, по словам ученых, не образуется литиевых шипов и не происходит тепловой деградации. Быстрое охлаждение аккумулятора, согласно ученым, будет осуществляться с помощью системы охлаждения, встроенной в автомобиль. Большая разница между 60 градусами и средней температурой окружающей среды ускорит процесс охлаждения за счет теплопереноса.

Новое устройство содержит тонкую никелевую фольгу, один конец которой прикреплен к отрицательному полюсу аккумулятора, а другой, выходящий за пределы ячейки, создает третий полюс. Датчик температуры, прикрепленный к переключателю, в нужный момент замыкает цепь, и через никель начинает протекать ток. Это быстро нагревает фольгу, а затем и внутреннюю часть батареи. Достигнув 60 градусов, элемент начинает самостоятельно остывать.

Новая технология предназначена для будущего использования и в случае успешного применения решит одну из ключевых проблем электромобилей — низкую скорость зарядки. Еще один страх владельцев электромобилей — отсутствие поблизости зарядных станций — попытается исправить Volkswagen, который создаст на территории США 2800 таких комплексов в 500 районах.