Nový design lithium-iontové baterie umožňuje nabíjení elektrických vozidel za pouhých 10 minut

Všechny Novinky

Majitelé elektromobilů se brzy podle týmu inženýrů podaří zatáhnout do čerpací stanice, zapojit auto, jít na toaletu, dát si šálek kávy a za 10 minut vyrazit s plně nabitou baterií.

'Ukázali jsme, že dokážeme nabít elektrické vozidlo za deset minut na vzdálenost 200 až 300 mil,' řekl Chao-Yang Wang, profesor chemického inženýrství a profesor vědy o materiálech a inženýrství. 'A můžeme to udělat udržováním 2500 nabíjecích cyklů - nebo ekvivalentem půl milionu kilometrů jízdy.'


Lithium-iontové baterie se při rychlém nabití při okolní teplotě pod 50 stupňů Fahrenheita rozkládají, protože místo toho, aby se lithiové ionty plynule vkládaly do uhlíkových anod, se lithium ukládá v hrotech na povrchu anody. Toto lithiové pokovení snižuje kapacitu článků, ale může také způsobit elektrické výkyvy a nebezpečné podmínky baterie.

Baterie zahřáté nad prahovou hodnotu pro lithiové pokovování, ať už externím nebo interním zahříváním, nebudou vykazovat lithiové pokovování.

VÍCE: Největší nákup elektrických vozidel v historii - Amazon objednává dodávky 100 000 EV

Vědci předtím vyvinuli svou baterii, aby se nabila na 50 stupňů F za 15 minut. Nabíjení při vyšších teplotách by bylo efektivnější, ale dlouhé období vysokého tepla také baterie degraduje.


'Rychlé nabíjení je klíčem k umožnění širokého rozšíření elektrických vozidel,' řekl Wang.

Wang a jeho tým si uvědomili, že pokud by se baterie dokázaly zahřát na 140 stupňů F pouze na 10 minut a poté rychle vychladnout na teplotu okolí, netvoří se lithiové hroty a nedochází také k tepelné degradaci baterie. Oznamují své výsledky v tomto týdnu Joule .


KOUKNI SE: Největší elektrické vozidlo na světě je sklápěč, který pro dobíjení ani nemusí být zapojen

'Vyjímání této baterie na maximum 60 stupňů Celsia (140 stupňů F) je v bateriové aréně zakázáno,' řekl Wang. 'Je příliš vysoká a považuje se za nebezpečí pro materiály a drasticky by zkrátila životnost baterie.'

Rychlé chlazení baterie by bylo dosaženo pomocí chladicího systému zabudovaného do automobilu, vysvětlil Wang. Velký rozdíl od 140 stupňů do přibližně 75 stupňů F také pomůže zvýšit rychlost chlazení.

'Desetiminutový trend je pro budoucnost a je nezbytný pro přijetí elektrických vozidel, protože řeší problém úzkosti dojezdu,' řekl Wang.


VÍCE: Hyundai uvádí na trh první auto se solárním střešním systémem

Ke snížení úzkosti dojezdu - strachu z nedostatku energie bez možnosti ani času na dobití - podle agentury Reuters přispěje zřízení 2 800 dobíjecích stanic po celých Spojených státech, financovaných pokutou přesahující 2 miliardy USD, kterou zaplatil Volkswagen. po přiznání podvádění emisí nafty. Tyto nabíjecí stanice budou na 500 místech.

Samoohřívací baterie používá tenkou niklovou fólii s jedním koncem připojeným k zápornému vývodu a druhým koncem vně článku k vytvoření třetího vývodu. Teplotní senzor připojený ke spínači způsobí, že elektrony protékají niklovou fólií a dokončí tak obvod. To rychle ohřívá niklovou fólii odporovým ohřevem a ohřívá vnitřek baterie.

Americké ministerstvo energetiky tuto práci podpořilo.

Přetištěno z Penn State University

Síla pozitivity sdílením dobré zprávy se sociálními médii…