Холодный расчёт: в Китае создали конденсатор, работающий при -100°C

Пока владельцы современных смартфонов с опаской смотрят на прогноз погоды, где обещают хотя бы -10°C, китайские ученые решили зайти с козырей. Они разработали литий-ионный конденсатор, который чувствует себя вполне комфортно даже тогда, когда температура падает до отметки -100°C. Это не просто очередной лабораторный эксперимент, а серьёзная заявка на решение проблемы энергоснабжения в условиях, где обычно выживают лишь полярные исследователи и космические аппараты.

Проблема «замерзания» энергоносителей знакома каждому: при температурах ниже -20°C традиционные литий-ионные системы начинают вести себя как уставшие бюрократы. Электролит становится вязким, ионная проводимость падает почти до нуля, а внутреннее сопротивление возрастает настолько стремительно, что устройство просто отказывается отдавать энергию. Фактически, ионы лития застревают в «сиропе» электролита, не имея возможности быстро двигаться между электродами.

Группа исследователей под руководством Ма Яньвея (Ma Yanwei) из Института электротехники Китайской академии наук (IEE CAS) вместе с коллегами из Чанчуня и Шэньчжэня решила пересмотреть саму химию процесса. Вместо того, чтобы пытаться «согреть» систему, они изменили её структуру так, чтобы холод перестал быть преградой.

Ключом к успеху стала модификация молекулярной структуры растворителя. Учёные ввели в его состав фторсодержащие группы, что позволило создать уникальный низкотемпературный электролит. Эта «инновационная» (именно в кавычках, потому что мы же скептики) архитектура обеспечивает низкую вязкость и стабильную динамику на границе фаз даже тогда, когда ртутный столбик опускается до экстремальных значений.

Результатом стал прототип конденсатора ёмкостью 1100 Ф. Во время испытаний устройство