Ajoahdistus on yksi suurimmista sähköajoneuvojen käyttöönoton esteistä, mikä johtuu suurelta osin latautumiseen kuluvasta pitkästä ajasta. Mutta a uusi lähestymistapa voi antaa akulle tarpeeksi mehua 200 mailin ajamiseen hieman yli 10 minuutissa.
Akkutekniikka on suurin este sähköajoneuvojen laajalle leviämiselle, koska nykyiset laitteet tarjoavat vähemmän kantamaa kiloa kohden kuin bensiini ja tankkaus kestää huomattavasti kauemmin. Vaikka tämä ei ole ongelma jokapäiväisessä ajossa, se tekee pitkän matkan matkoista pelottavampia, mikä voiut pois uusia ostajia.
Autonvalmistajien vastaus on ollut entistä enemmän akkujen pakkaaminen ajoneuvoihinsa, mutta tällä on ilmeisiä haittoja. Se tekee autot paljon kalliimpi ja pakkauksissa ylimääräistä painoa, joka sitten on raahaa ympäriinsä. Se lisää myös niiden raaka-aineiden kysyntää, joita tarvitaan litiumioniakkujen valmistukseen, ja niiden toimitusketjut ovat yhä täynnä.
Mutta Pennsylvanian osavaltion yliopiston tutkijat ja korkeakoulussa toimiva startup ovat keksineet mahdollisen ratkaisun ongelmaan. He ovat havainneet, että lisäämällä vähän lämpöä he voivat ladata akkuja paljon nopeammin, mikä saattaa vähentää kantaman ahdistusta ja antaa autonvalmistajille mahdollisuuden pienentää ajoneuvojensa akkujen kokoa.
"Pienemmät, nopeammin latautuvat akut vähentävät dramaattisesti akun kustannuksia ja kriittisten raaka-aineiden, kuten koboltin, grafiitin ja litiumin, käyttöä, mikä mahdollistaa kohtuuhintaisten sähköautojen laajamittaisen käyttöönoton", tutkimuksen johtaja Chao-Yang Wang Penn State sanoi lehdistötiedotteessa.
Ei ole mikään salaisuus, että korkeammat lämpötilat voivat auttaa akkuja latautumaan nopeammin. Ne ovat luonteeltaan kemiallisia, ja niiden lämmittäminen voi nopeuttaa niiden lataamiseen ja purkamiseen liittyviä reaktioita. Mutta ne voivat myös vaurioitua, jos ne ylikuumenevat, ja niiden pitäminen jatkuvasti oikeassa lämpötilassa on osoittautunut hankalaksi.
Suurin osa tähän mennessä tehdyistä ponnisteluista on perustunut ulkoisiin lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmiin, mutta ne lisäävät paljon tilaa ja kuluttavat myös yleensä itse huomattavan määrän energiaa. Tutkijoiden innovaatio, hahmoteltu a äskettäin julkaistu luonto, oli lisätä akkuihin ylimääräinen komponentti: vain muutaman mikrometrin paksuinen nikkelifoliolevy jokaisen kennon pinottujen elektrodien väliin.
Tätä erittäin ohutta levyä käytetään lämmityselementtinä, ja kun virta johdetaan sen läpi, kenno lämpenee 149° Fahrenheitin lämpötilaan noin minuutissa. Tätä lämpötilaa ylläpidetään latauksella, mutta kenno jäähtyy nopeasti takaisin huoneenlämpöiseksi heti, kun virta katkaistaan.
Kun he testasivat lähestymistapaansa, tutkijat havaitsivat, että he pystyivät lataamaan 265 wattitunnin akun 70 prosenttiin 11 minuutissa. He osoittivat myös, että akun lämmitys ei ollut vakavaa atäydellinen sen käyttöiän, sillä se selvisi 2,000 500,000 latausjaksoa, mikä antaisi tarpeeksi energiaa yli XNUMX XNUMX mailia ajamiseen.
Vaikka tämän prototyypin muuttaminen sellaiseksi, jota autonvalmistajat voivat todella käyttää, vaatii vielä jonkin verran työtä, mutta teknologiaa kaupallistetaan jo ns. EC Power Group. IJos ne onnistuvat, se voi merkittävästi muuttaa tulevaisuuden sähköajoneuvojen rakennetta.
Tyypillisessä pitkän matkan sähköautossa on nykyään 120 kilowattitunnin akku, jonka lataaminen kestää tunnin. This pikalataustekniikka voisi korvata tämän akku puolet pienempi kuin latautuu vain 10 minuutissa, samalla kun matka-ajat ovat hyvin samanlaiset pitkillä matkoilla.
Ottaen huomioon kuinka paljon sähköauto maksaa tulee akkuihin asti, tämä voisi olla houkutteleva ratkaisu sekä autonvalmistajille että heidän asiakkailleen. Jos tutkijat saavat pikalatausteknologiansa markkinoille, sillä voi olla merkittävä rooli sähköajoneuvojen yleistymisessä.
Kuva pistetilanne: Tom Radetzki on Unsplash
