Беспокойство по поводу запаса хода — одно из самых больших препятствий для внедрения электромобилей, в значительной степени вызванное длительным временем перезарядки. Но новый подход может дать аккумулятору достаточно заряда, чтобы проехать 200 миль всего за 10 минут.
Аккумуляторная технология является самым большим препятствием для широкого распространения электромобилей, потому что современные устройства обеспечивают меньший запас хода на фунт, чем бензин, и требуют значительно больше времени для дозаправки. Хотя это не проблема для повседневного вождения, это делает поездки на дальние расстояния более сложными, что можетuт от новых покупателей.
В ответ автопроизводители стали устанавливать в свои автомобили все больше аккумуляторов, но это имеет очевидные недостатки. Это делает машины намного дороже и упаковывает дополнительный вес, который затем нужно таскать с собой. Это также повышает спрос на сырье, необходимое для производства литий-ионных аккумуляторов, цепочки поставок которых становятся все более напряженными.
Но исследователи из Пенсильванского государственного университета и стартап, базирующийся в колледже, предложили потенциальное решение проблемы. Они обнаружили, что, добавляя немного тепла, они могут заряжать батареи намного быстрее, что может снизить беспокойство по поводу запаса хода и позволить автопроизводителям уменьшить размер аккумуляторных батарей в своих автомобилях.
Аккумуляторы меньшего размера и с более быстрой зарядкой значительно сократят стоимость аккумуляторов и использование критически важного сырья, такого как кобальт, графит и литий, что позволит массово внедрить доступные электромобили», — заявил руководитель исследования Чао-Янг Ванг (Chao-Yang Wang). Penn State говорится в пресс-релизе.
Ни для кого не секрет, что более высокие температуры способствуют более быстрой зарядке аккумуляторов. Они химические по своей природе, и их нагревание может ускорить реакции, связанные с их зарядкой и разрядкой. Но они также могут быть повреждены, если перегреются, и поддерживать их постоянно при правильной температуре оказалось непросто.
До сих пор большинство усилий полагались на внешние системы отопления и охлаждения, но они увеличивают объем и, как правило, израсходуют ресурсы. значительное количество энергии сами. Нововведение исследователей, изложенное в недавняя статья в природа, заключалась в добавлении к батареям дополнительного компонента: листа никелевой фольги толщиной всего в несколько микрометров между электродами, расположенными друг над другом в каждой ячейке.
Этот сверхтонкий лист используется в качестве нагревательного элемента, и при пропускании через него тока ячейка нагревается до 149° по Фаренгейту примерно за минуту. Эта температура поддерживается за счет зарядки, но затем ячейка быстро остывает до комнатной температуры, как только отключается ток.
Когда они проверили свой подход, исследователи обнаружили, что они могут зарядить батарею на 265 ватт-часов до 70 процентов за 11 минут. Они также показали, что нагрев батареи не имеет серьезного значения. aсбивать его срок службы, поскольку он выдержал 2,000 циклов зарядки, что обеспечило бы достаточно энергии, чтобы проехать более 500,000 XNUMX миль в целом.
Хотя потребуется еще некоторая работа, чтобы превратить этот прототип во что-то, что автопроизводители действительно смогут использовать, технология уже коммерциализирована через компанию под названием Энергетическая группа ЕС. IЕсли им это удастся, это может значительно изменить то, как строятся будущие электромобили.
Типичный электромобиль для дальних поездок сегодня поставляется с аккумуляторной батареей на 120 киловатт-часов, которая заряжается в течение часа. Чтis технология быстрой зарядки может заменить это аккумулятор вдвое меньше, который заряжается всего за 10 минут, сохраняя при этом очень похожее время в пути в дальних поездках.
Учитывая, сколько стоит электромобиль выходит вплоть до батарей, это могло бы стать привлекательным решением как для автопроизводителей, так и для их клиентов. Если исследователи смогут вывести на рынок свою технологию быстрой зарядки, это может сыграть значительную роль в распространении электромобилей.
Изображение Фото: Том Радецки on Unsplash
