Zaskrbljenost zaradi dosega je ena največjih ovir pri uvajanju električnih vozil, ki jo v veliki meri poganja dolgotrajno polnjenje. Toda a nov pristop lahko bateriji zagotovi dovolj moči, da prevozi 200 milj v nekaj več kot 10 minutah.
Tehnologija baterij je največja ovira za široko uporabo električnih vozil, saj današnje naprave zagotavljajo manjši doseg na funt kot bencinske in potrebujejo precej več časa za polnjenje goriva. Čeprav to ni težava pri vsakodnevni vožnji, so zaradi tega potovanja na dolge razdalje bolj zastrašujoča, kar lahko put off novim kupcem.
Odziv proizvajalcev avtomobilov je bil, da v svoja vozila vgradijo vedno več baterij, vendar ima to očitne slabosti. Naredi avtomobili veliko dražji in ima dodatno težo, ki jo je treba potem tovoriti naokoli. Prav tako povečuje povpraševanje po surovinah, potrebnih za izdelavo litij-ionskih baterij, katerih dobavne verige postajajo vse bolj obremenjene.
Toda raziskovalci na državni univerzi Pennsylvania in startup s sedežem na fakulteti so našli možno rešitev problema. Ugotovili so, da lahko z dodajanjem malo toplote veliko hitreje napolnijo baterije, kar bi lahko zmanjšalo tesnobo glede dosega in omogočilo proizvajalcem avtomobilov, da zmanjšajo velikost baterijskih paketov v svojih vozilih.
"Manjše baterije s hitrejšim polnjenjem bodo dramatično znižale stroške baterij in uporabo kritičnih surovin, kot so kobalt, grafit in litij, kar bo omogočilo množično sprejetje cenovno dostopnih električnih avtomobilov,« je vodja študije Chao-Yang Wang iz Penn State je dejal v sporočilu za javnost.
Ni skrivnost, da lahko višje temperature pripomorejo k hitrejšemu polnjenju baterij. So kemične narave in njihovo segrevanje lahko pospeši reakcije, povezane z njihovim polnjenjem in praznjenjem. Lahko pa se tudi poškodujejo, če se pregrejejo, zato se je izkazalo, da je težko vzdrževati stalno pravo temperaturo.
Večina dosedanjih prizadevanj se je zanašala na zunanje ogrevalne in hladilne sisteme, vendar ti dodajo veliko količino in tudi porabijo sami precejšnjo količino energije. Inovacija raziskovalcev, opisana v a nedavni prispevek v Narava, je bil dodati dodatno komponento baterijam: list nikljeve folije, debel le nekaj mikrometrov, med zložene elektrode vsake celice.
Ta izjemno tanek list se uporablja kot grelni element in ko skozenj teče tok, se celica v približno eni minuti segreje na 149°F. Ta temperatura se vzdržuje s polnjenjem, vendar se celica nato hitro ohladi nazaj na sobno temperaturo, takoj ko je tok izklopljen.
Ko so preizkusili svoj pristop, so raziskovalci ugotovili, da lahko baterijo s 265 vatnimi urami napolnijo do 70 odstotkov v 11 minutah. Pokazali so tudi, da segrevanje baterije ni resno aučinek svoje življenjsko dobo, saj je preživel 2,000 ciklov polnjenja, kar bi zagotovilo dovolj energije za skupno prevoziti več kot 500,000 milj.
Čeprav bo potrebno še nekaj dela, da se ta prototip spremeni v nekaj, kar lahko proizvajalci avtomobilov dejansko uporabljajo, se tehnologija že komercializira prek podjetja, imenovanega EC Power Group. IČe jim uspe, bi to lahko bistveno preoblikovalo način izdelave prihodnjih električnih vozil.
Današnje tipično električno vozilo na dolge dosege je opremljeno s paketom baterij s 120 kilovatnimi urami, ki se napolni eno uro. This tehnologija hitrega polnjenja bi to lahko nadomestila z baterijo za polovico manjši, ki se napolni v samo 10 minutah, hkrati pa ohranja zelo podoben čas potovanja na dolgih poteh.
Glede na to, koliko stane električno vozilo prihaja vse do baterij bi to lahko predstavljalo privlačno rešitev za proizvajalce avtomobilov in njihove stranke. Če bo raziskovalcem uspelo dati svojo tehnologijo hitrega polnjenja na trg, bi lahko imela pomembno vlogo pri uveljavljanju električnih vozil.
Kreditno slike: Tom Radetzki on Unsplash
