Lęk przed zasięgiem jest jedną z największych barier we wdrażaniu pojazdów elektrycznych, wynikającą w dużej mierze z długiego czasu potrzebnego na ładowanie. Ale a Nowe podejście może dać akumulatorowi wystarczającą ilość energii, aby przebyć 200 mil w nieco ponad 10 minut.
Technologia akumulatorów jest największą przeszkodą w powszechnym stosowaniu pojazdów elektrycznych, ponieważ dzisiejsze urządzenia zapewniają mniejszy zasięg na funt niż benzyna, a tankowanie trwa znacznie dłużej. Chociaż nie stanowi to problemu w codziennej jeździe, sprawia, że podróże na długich dystansach są bardziej zniechęcające, co może put od nowych nabywców.
Odpowiedzią producentów samochodów było pakowanie coraz większej liczby akumulatorów do swoich pojazdów, ale ma to oczywiste wady. To sprawia, że Samochody znacznie droższe i pakuje się w dodatkową wagę, którą następnie trzeba nosić. Zwiększa również popyt na surowce potrzebne do produkcji akumulatorów litowo-jonowych, których łańcuchy dostaw stają się coraz bardziej napięte.
Ale naukowcy z Pennsylvania State University i startup z uczelni znaleźli potencjalne rozwiązanie problemu. Odkryli, że dodając trochę ciepła, mogą ładować akumulatory znacznie szybciej, co może zmniejszyć niepokój związany z zasięgiem i umożliwić producentom samochodów zmniejszenie rozmiaru akumulatorów w ich pojazdach.
"Mniejsze, szybciej ładujące się baterie radykalnie obniżą koszty baterii i zużycie krytycznych surowców, takich jak kobalt, grafit i lit, umożliwiając masowe przyjęcie niedrogich samochodów elektrycznych” – kierownik badań Chao-Yang Wang z Penn State powiedział w komunikacie prasowym.
Nie jest tajemnicą, że wyższe temperatury mogą przyspieszyć ładowanie akumulatorów. Mają charakter chemiczny, a ich podgrzanie może przyspieszyć reakcje związane z ich ładowaniem i rozładowywaniem. Ale mogą również ulec uszkodzeniu, jeśli się przegrzeją, a utrzymywanie ich w odpowiedniej temperaturze okazało się trudne.
Większość dotychczasowych wysiłków opierała się na zewnętrznych systemach ogrzewania i chłodzenia, ale te dodają dużo masy, a także mają tendencję do zużywania same znaczne ilości energii. Innowacja badaczy, nakreślona w ostatni artykuł w Natura, było dodanie do akumulatorów dodatkowego elementu: arkusza folii niklowej o grubości zaledwie kilku mikrometrów pomiędzy ułożonymi w stos elektrodami każdego ogniwa.
Ten ultracienki arkusz jest używany jako element grzejny, a gdy przepływa przez niego prąd, ogniwo nagrzewa się do 149° Fahrenheita w ciągu około minuty. Ta temperatura jest utrzymywana przez ładowanie, ale ogniwo szybko schładza się z powrotem do temperatury pokojowej, gdy tylko prąd zostanie wyłączony.
Kiedy przetestowali swoje podejście, naukowcy odkryli, że mogą naładować akumulator o mocy 265 Wh do 70 procent w 11 minut. Pokazali też, że nagrzewanie akumulatora nie działało poważnie aefekt jego żywotność, ponieważ przetrwała 2,000 cykli ładowania, co zapewniłoby wystarczającą ilość energii do przejechania łącznie ponad 500,000 XNUMX mil.
Chociaż przekształcenie tego prototypu w coś, co producenci samochodów mogą faktycznie wykorzystać, nadal będzie wymagało trochę pracy, technologia ta jest już komercjalizowana przez firmę o nazwie Grupa energetyczna WE. IJeśli im się to uda, może to znacząco zmienić sposób budowy przyszłych pojazdów elektrycznych.
Typowy pojazd elektryczny dalekiego zasięgu jest obecnie wyposażony w akumulator o pojemności 120 kilowatogodzin, którego ładowanie zajmuje godzinę. Czis technologia szybkiego ładowania może to zastąpić bateria o połowę mniejszy, który ładuje się w zaledwie 10 minut, zachowując bardzo podobny czas podróży na długich trasach.
Biorąc pod uwagę, ile kosztuje pojazd elektryczny byliśmy spójni, od początku łącznie z akumulatorami, może to stanowić atrakcyjne rozwiązanie zarówno dla producentów samochodów, jak i ich klientów. Jeśli naukowcy będą w stanie wprowadzić na rynek technologię szybkiego ładowania, może to odegrać znaczącą rolę we wprowadzaniu pojazdów elektrycznych do głównego nurtu.
Kredytowych Image: Tomek Radecki on Unsplash
