Vahemaa ärevus on üks suurimaid takistusi elektrisõidukite kasutuselevõtul, mis on suuresti tingitud laadimiseks kuluvast pikast ajast. Kuid a Uus lähenemisviis võib anda akule piisavalt mahla, et sõita 200 miili veidi enam kui 10 minutiga.
Akutehnoloogia on suurim takistus elektrisõidukite laialdasele kasutuselevõtule, kuna tänapäevased seadmed pakuvad väiksemat sõiduulatust naela kohta kui bensiin ja tankimine võtab tunduvalt kauem aega. Kuigi see pole igapäevasõidul probleem, muudab see pikamaareisid hirmuäratavamaks, mis võibut maha uued ostjad.
Autotootjate vastus on olnud oma sõidukitesse üha rohkem akusid pakkida, kuid sellel on ilmselged puudused. See teeb Autod palju kallim ja lisaraskused, mida tuleb siis kaasas tassida. See suurendab ka nõudlust liitiumioonakude valmistamiseks vajalike toorainete järele, mille tarneahelad muutuvad üha tihedamaks.
Kuid Pennsylvania osariigi ülikooli teadlased ja kolledžis asuv startup on probleemile potentsiaalse lahenduse leidnud. Nad on avastanud, et vähese soojuse lisamisega saavad nad akusid palju kiiremini laadida, mis võib vähendada sõidukauguse ärevust ja võimaldada autotootjatel vähendada oma sõidukite akude suurust.
"Väiksemad ja kiiremini laetavad akud vähendavad dramaatiliselt akukulusid ja kriitiliste toorainete, nagu koobalt, grafiit ja liitium, kasutamist, võimaldades taskukohaste elektriautode massilist kasutuselevõttu,“ ütles uuringu juht Chao-Yang Wang. Penn State ütles pressiteates.
Pole saladus, et kõrgem temperatuur võib aidata akusid kiiremini laadida. Need on oma olemuselt keemilised ja nende soojendamine võib kiirendada nende laadimise ja tühjenemisega seotud reaktsioone. Kuid need võivad kahjustuda ka ülekuumenemise korral ja nende pidev õigel temperatuuril hoidmine on osutunud keeruliseks.
Enamik jõupingutusi on siiani tuginenud välistele kütte- ja jahutussüsteemidele, kuid need lisavad palju mahtu ja kipuvad ka ära kuluma ise märkimisväärsel hulgal energiat. Teadlaste innovatsioon, mis on kirjeldatud punktis a hiljutine paber sisse loodus, oli lisada akudele lisakomponent: iga elemendi virnastatud elektroodide vahele vaid mõne mikromeetri paksune nikkelfooliumileht.
Seda üliõhukest lehte kasutatakse kütteelemendina ja voolu läbimisel kuumeneb element umbes minutiga temperatuurini 149° Fahrenheiti. Seda temperatuuri hoitakse laadimise kaudu, kuid aku jahtub kiiresti tagasi toatemperatuurile niipea, kui vool välja lülitatakse.
Oma lähenemisviisi katsetades leidsid teadlased, et nad suudavad 265-vatt-tunnise aku laadida 70 protsendini 11 minutiga. Samuti näitasid nad, et aku soojendamine ei olnud tõsine atäiuslik tema eluiga, kuna see elas üle 2,000 laadimistsüklit, mis annaks piisavalt energiat, et sõita kokku üle 500,000 XNUMX miili.
Kuigi selle prototüübi muutmiseks millekski, mida autotootjad saaksid kasutada, on vaja veel tööd teha, on tehnoloogiat juba turule toonud ettevõte nimega EC Power Group. IKui neil õnnestub, võib see oluliselt ümber kujundada tulevaste elektrisõidukite ehitamist.
Tüüpiline pikamaa elektrisõiduk on tänapäeval varustatud 120-kilovatt-tunnise akuga, mille laadimiseks kulub tund. This kiirlaadimistehnoloogia võiks selle asendada aku poole väiksem, kui laaditakse vaid 10 minutiga, säilitades samas pikkadel reisidel väga sarnased sõiduajad.
Arvestades, kui palju on elektrisõiduki maksumus tuleb kuni akudeni, võib see olla atraktiivne lahendus nii autotootjatele kui ka nende klientidele. Kui teadlased suudavad oma kiirlaadimistehnoloogia turule tuua, võib see mängida olulist rolli elektrisõidukite kasutuselevõtul.
Image Credit: Tom Radetzki on Unsplash
