Исследования показали, что запас хода может падать на 40%, когда температура опускается ниже 20 °F (28,8 °C), с включенной печкой. Tesla и другие электромобильне компании могут оспаривать точную величину потерянного запаса хода, но существуют доказательства о том, что холодная погода оказывает существенное влияние. Этот факт побудил Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики США выделить профессору Бретта Лухта сумму в размере 480 000 долларов за изучение того, как улучшить работу батареи при низких температурах.
Лухт, профессор химии в Университете штата Род-Айленд, проводит трехлетнее исследование в качестве субподряда в Брукхейвенской национальной лаборатории.
Лухт прокомментировал это:
Работа аккумуляторов при низких температурах, особенно во время зарядки, является одной из основных проблем для автомобильной промышленности. Люди, живущие в северных регионах, хотят, чтобы их электромобили эффективно работали, когда на улице минус 10 градусов.
Лухт фокусируется на электролитной жидкости в литий-ионных батареях и ее взаимодействии с положительным и отрицательным электродами. Электролит — это среда между катодом и электродом, через которую проходят ионы, когда батарея заряжается и разряжается.
Электролит также находится в центре внимания работы, основанной на выводах нобелевского лауреата Джона Гуденоу. Его исследование может однажды привести к 500-мильной (805 км), доступной батарее. Тем не менее, Лухт работает на более неотложной проблеме поддержания запаса хода при отрицательной температуре и анализирует воздействие на аккумулятор во время быстрой зарядки.
Лухт добавил:Проводимость жидкого электролита уменьшается с понижением температуры. Кроме того, увеличивается сопротивление между электродом и жидкостью. Таким образом, ионам лития труднее двигаться взад и вперед.
Мы пытаемся понять причину плохой работы, а затем систематически разрабатываем улучшенные электролиты и работу между электролитом и электродами для решения проблемы.
В настоящее время Lucht работает над двухлетним контрактом на сумму 720 000 долларов с US Advanced Battery Consortium, совместной организацией FCA, Ford и General Motors.
Ранее он изучал низкотемпературные характеристики аккумуляторов для военных самолетов на Аляске. Он работал с правительственными учреждениями - Министерством обороны и Национальным научным фондом, а также с частными корпорациями, включая DuPont, Procter & Gamble, Duracell, BASF и Samsung.
Для профессора Лухта его проекты по работе с батареями в холодную погоду - не просто учебные занятия. Это миссия.Я считаю, что чистая энергетика важна для нашей страны и нашего государства. Аккумуляторы являются очень важным вкладом в бытовую электронику, электромобили, так и в области возобновляемых источников энергии. Лично я получаю удовольствие от работы в области, которая приносит пользу как нашей местной экономике, так и миру в целом.