يعد القلق بشأن المدى من أكبر العوائق التي تحول دون استخدام السيارة الكهربائية ، ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى الوقت الطويل الذي تستغرقه عملية إعادة الشحن. ولكن أ يمكن للنهج الجديد أن يمنح البطارية ما يكفي من الطاقة للسفر لمسافة 200 ميل في ما يزيد قليلاً عن 10 دقائق.
تعد تقنية البطارية أكبر عائق أمام اعتماد السيارات الكهربائية على نطاق واسع ، لأن أجهزة اليوم توفر نطاقًا أقل لكل رطل من البنزين وتستغرق وقتًا أطول للتزود بالوقود. في حين أن هذه ليست مشكلة للقيادة اليومية ، إلا أنها تجعل الرحلات الطويلة أكثر صعوبة ، وهو ما قد يؤدي إلى صعوبةuر قبالة المشترين الجدد.
كانت استجابة شركات صناعة السيارات هي تعبئة المزيد من البطاريات في سياراتهم ، لكن هذا له عيوب واضحة. التي تجعل السيارات أغلى بكثير ويحزم وزنًا إضافيًا يحتاج بعد ذلك إلى السحب. كما أنه يعزز الطلب على المواد الخام اللازمة لتصنيع بطاريات الليثيوم أيون ، التي أصبحت سلاسل التوريد الخاصة بها مشحونة بشكل متزايد.
لكن الباحثين في جامعة ولاية بنسلفانيا وشركة ناشئة مقرها في الكلية توصلوا إلى حل محتمل للمشكلة. لقد وجدوا أنه من خلال إضافة القليل من الحرارة ، يمكنهم شحن البطاريات بشكل أسرع بكثير ، مما قد يقلل من قلق النطاق ويسمح لشركات صناعة السيارات بتقليل حجم حزم البطاريات في سياراتهم.
"ستعمل البطاريات الأصغر والأسرع شحنًا على خفض تكلفة البطارية بشكل كبير واستخدام المواد الخام المهمة مثل الكوبالت والجرافيت والليثيوم ، مما يتيح الاعتماد الجماعي للسيارات الكهربائية ذات الأسعار المعقولة "، وفقًا لقائد الدراسة تشاو يانغ وانغ من ولاية بنسلفانيا وقال في بيان صحفي.
ليس سراً أن درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن تساعد في شحن البطاريات بشكل أسرع. إنها مواد كيميائية بطبيعتها ، ويمكن أن يؤدي تسخينها إلى تسريع التفاعلات المرتبطة بشحنها وتفريغها. ولكن يمكن أن تتضرر أيضًا إذا ارتفعت درجة حرارتها ، وقد ثبت أن إبقائها في درجة الحرارة المناسبة أمرًا صعبًا.
اعتمدت معظم الجهود حتى الآن على أنظمة التدفئة والتبريد الخارجية ، ولكنها تضيف الكثير من الحجم وتميل أيضًا إلى الاستنفاد كمية كبيرة من الطاقة بأنفسهم. ابتكار الباحثين الموضح في أ الورقة الأخيرة في الطبيعة, لإضافة مكون إضافي إلى البطاريات: لوح من رقائق النيكل بسماكة بضع ميكرومترات فقط بين الأقطاب الكهربائية المكدسة لكل خلية.
تُستخدم هذه الصفيحة الرقيقة جدًا كعنصر تسخين ، وعندما يمر تيار عبرها ، تسخن الخلية حتى 149 درجة فهرنهايت في غضون دقيقة تقريبًا. يتم الحفاظ على درجة الحرارة هذه من خلال الشحن ، ولكن الخلية بعد ذلك تبرد بسرعة إلى درجة حرارة الغرفة بمجرد إيقاف التيار.
عندما اختبروا نهجهم ، وجد الباحثون أنه يمكنهم شحن بطارية بقوة 265 واط في الساعة إلى 70 في المائة في 11 دقيقة. كما أظهروا أن تسخين البطارية لم يكن أمرًا خطيرًا aرائع انها مدى الحياة ، حيث نجت من 2,000 دورة شحن ، والتي ستوفر طاقة كافية لقيادة أكثر من 500,000 ميل بشكل عام.
على الرغم من أن تحويل هذا النموذج الأولي إلى شيء يمكن لشركات صناعة السيارات استخدامه في الواقع سيستغرق بعض العمل ، إلا أنه يتم تسويق التكنولوجيا بالفعل من خلال شركة تسمى مجموعة EC Power. Iإذا نجحوا في ذلك ، فقد يعيدون تشكيل كيفية بناء السيارات الكهربائية في المستقبل بشكل كبير.
تأتي السيارة الكهربائية طويلة المدى النموذجية اليوم مزودة بحزمة بطارية 120 كيلو واط في الساعة تستغرق ساعة لإعادة شحنها. العاشرis يمكن أن تحل تقنية الشحن السريع محل هذا بـ بطارية نصف الحجم الذي يتم شحنه في 10 دقائق فقط ، مع الحفاظ على أوقات سفر متشابهة جدًا في الرحلات الطويلة.
النظر في مقدار تكلفة السيارة الكهربائية يأتي وصولاً إلى البطاريات ، يمكن أن يقدم هذا حلاً جذابًا لكل من شركات صناعة السيارات وعملائها. إذا تمكن الباحثون من طرح تقنية الشحن السريع في السوق ، فيمكن أن تلعب دورًا مهمًا في جعل السيارات الكهربائية سائدة.
الصورة الائتمان: توم راديتزكي on Unsplash
