Занепокоєння запасом ходу є однією з найбільших перешкод на шляху впровадження електромобілів, головним чином через тривалий час, який потрібен для підзарядки. Але а Новий підхід може дати акумулятору достатньо енергії, щоб проїхати 200 миль трохи більше ніж за 10 хвилин.
Технологія акумуляторів є найбільшою перешкодою для широкого впровадження електромобілів, оскільки сучасні пристрої забезпечують менший запас ходу на фунт, ніж бензинові, і потребують значно більше часу для заправки. Хоча це не є проблемою для повсякденної їзди, це робить поїздки на далекі відстані більш складними, що може пuвід нових покупців.
Відповіддю автовиробників стало встановлення все більшої кількості акумуляторів у свої автомобілі, але це має очевидні недоліки. Це робить автомобілі набагато дорожчий і має додаткову вагу, яку потім потрібно носити з собою. Це також підвищує попит на сировину, необхідну для виготовлення літій-іонних акумуляторів, ланцюжки поставок яких стають дедалі складнішими.
Але дослідники з Університету штату Пенсільванія та стартап коледжу знайшли потенційне вирішення проблеми. Вони виявили, що, додавши трохи тепла, вони можуть заряджати батареї набагато швидше, що може зменшити хвилювання про запас і дозволить виробникам автомобілів зменшити розмір блоків акумуляторів у своїх автомобілях.
"Менші батареї з швидшою зарядкою значно скоротять вартість батареї та використання критично важливих сировинних матеріалів, таких як кобальт, графіт і літій, що дозволить масово використовувати доступні електромобілі», – керівник дослідження Чао-Ян Ван з Penn State сказав у прес-релізі.
Ні для кого не секрет, що висока температура може сприяти швидшому заряджанню акумуляторів. Вони хімічні за своєю природою, і їх нагрівання може прискорити реакції, пов’язані з їх заряджанням і розряджанням. Але вони також можуть пошкодитися, якщо перегріються, і підтримувати їх постійну температуру виявилося складно.
Більшість зусиль досі покладалися на зовнішні системи опалення та охолодження, але вони додають багато об’єму та також мають тенденцію використовувати самі значну кількість енергії. Інновація дослідників, викладена в а останній папір в природа, полягала в тому, щоб додати до акумуляторів додатковий компонент: аркуш нікелевої фольги товщиною лише кілька мікрометрів між складеними електродами кожного елемента.
Цей ультратонкий лист використовується як нагрівальний елемент, і коли через нього пропускається струм, елемент нагрівається до 149° за Фаренгейтом приблизно за хвилину. Ця температура підтримується під час заряджання, але потім елемент швидко охолоджується до кімнатної температури, як тільки струм вимикається.
Коли вони перевірили свій підхід, дослідники виявили, що вони можуть зарядити батарею на 265 ват-годин до 70 відсотків за 11 хвилин. Вони також показали, що нагрів батареї не є серйозним aдосконалий його термін служби, оскільки він витримав 2,000 циклів зарядки, що забезпечило б достатньо енергії, щоб проїхати понад 500,000 XNUMX миль загалом.
Хоча потрібно ще трохи попрацювати, щоб перетворити цей прототип на щось, що могли б реально використовувати автовиробники, технологія вже комерціалізується через компанію під назвою EC Power Group. IЯкщо їм це вдасться, це може суттєво змінити спосіб створення майбутніх електромобілів.
Сьогодні типовий електромобіль великого радіусу дії оснащений акумуляторною батареєю ємністю 120 кіловат-годин, для зарядки якої потрібна година. чтis технологія швидкої зарядки може замінити це акумулятор вдвічі менший, який заряджається всього за 10 хвилин, зберігаючи дуже схожий час у дорозі під час довгих подорожей.
Враховуючи, скільки коштує електромобіль приходить аж до акумуляторів, це могло б стати привабливим рішенням як для автовиробників, так і для їхніх клієнтів. Якщо дослідникам вдасться вивести свою технологію швидкої зарядки на ринок, вона може зіграти значну роль у виведенні електромобілів на масовий рівень.
Зображення Фото: Том Радецький on Unsplash
