L'anxiété liée à l'autonomie est l'un des plus grands obstacles à l'adoption des véhicules électriques, en grande partie à cause du temps qu'il faut pour se recharger. Mais un Une nouvelle approche peut donner à une batterie suffisamment de puissance pour parcourir 200 miles en un peu plus de 10 minutes.
La technologie des batteries est le plus grand obstacle à l'adoption généralisée des véhicules électriques, car les appareils d'aujourd'hui offrent moins d'autonomie par livre que l'essence et prennent beaucoup plus de temps pour faire le plein. Bien que ce ne soit pas un problème pour la conduite quotidienne, cela rend les trajets longue distance plus intimidants, ce qui peut put de nouveaux acheteurs.
La réponse des constructeurs automobiles a été d'emballer toujours plus de batteries dans leurs véhicules, mais cela présente des inconvénients évidents. Cela fait les voitures beaucoup plus cher et accumule un poids supplémentaire qui doit ensuite être transporté. Elle dynamise également la demande de matières premières nécessaires à la fabrication des batteries Lithium-ion, dont les chaînes d'approvisionnement sont de plus en plus tendues.
Mais des chercheurs de la Pennsylvania State University et une startup basée au collège ont trouvé une solution potentielle au problème. Ils ont découvert qu'en ajoutant un peu de chaleur, ils pouvaient charger les batteries beaucoup plus rapidement, ce qui pourrait réduire l'anxiété liée à l'autonomie et permettre aux constructeurs automobiles de réduire la taille des batteries de leurs véhicules.
"Les batteries plus petites et à charge plus rapide réduiront considérablement le coût des batteries et l'utilisation de matières premières critiques telles que le cobalt, le graphite et le lithium, permettant l'adoption massive de voitures électriques abordables », a déclaré le responsable de l'étude Chao-Yang Wang de Penn State a déclaré dans un communiqué de presse.
Ce n'est un secret pour personne que des températures plus élevées peuvent aider les batteries à se recharger plus rapidement. Ils sont de nature chimique et leur réchauffement peut accélérer les réactions impliquées dans leur chargement et leur déchargement. Mais ils peuvent également être endommagés s'ils surchauffent, et les maintenir constamment à la bonne température s'est avéré délicat.
Jusqu'à présent, la plupart des efforts ont reposé sur des systèmes de chauffage et de refroidissement externes, mais ceux-ci ajoutent beaucoup de volume et ont également tendance à épuiser une quantité considérable d'énergie eux-mêmes. L'innovation des chercheurs, esquissée dans un article récent en Nature, était d'ajouter un composant supplémentaire aux batteries : une feuille de feuille de nickel de quelques micromètres d'épaisseur entre les électrodes empilées de chaque cellule.
Cette feuille ultra-mince est utilisée comme élément chauffant, et lorsqu'un courant la traverse, la cellule chauffe jusqu'à 149° Fahrenheit en une minute environ. Cette température est maintenue par la charge, mais la cellule revient ensuite rapidement à température ambiante dès que le courant est coupé.
Lorsqu'ils ont testé leur approche, les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient charger une batterie de 265 wattheures à 70 % en 11 minutes. Ils ont également montré que le chauffage de la batterie ne faisait pas sérieusement aparfait ces durée de vie, car il a survécu à 2,000 500,000 cycles de charge, ce qui fournirait suffisamment d'énergie pour parcourir plus de XNUMX XNUMX miles au total.
Même s'il faudra encore du travail pour transformer ce prototype en quelque chose que les constructeurs automobiles peuvent réellement utiliser, la technologie est déjà commercialisée par une société appelée Groupe d'alimentation EC. IS'ils réussissent, cela pourrait modifier considérablement la façon dont les futurs véhicules électriques sont construits.
Un véhicule électrique à longue portée typique est aujourd'hui livré avec une batterie de 120 kilowattheures qui prend une heure pour se recharger. Eis la technologie de charge rapide pourrait remplacer cela par une pile la moitié de la taille qui se charge en seulement 10 minutes, tout en conservant des temps de trajet très similaires sur les longs trajets.
Compte tenu du coût d'un véhicule électrique vient jusqu'aux batteries, cela pourrait présenter une solution intéressante tant pour les constructeurs automobiles que pour leurs clients. Si les chercheurs parviennent à commercialiser leur technologie de charge rapide, cela pourrait jouer un rôle important dans la généralisation des véhicules électriques.
Crédit image: Tom Radezky on Unsplash
