Низькі температури обмежують швидкість заряджання та знижують загальну енергоефективність через хімічні процеси, що відбуваються під час заряджання. (Зображення: Devgnor/Getty Images)
Дослідження показують, що електромобілі можуть заряджатися на 500% швидше в холодну погоду завдяки новому виробничому процесу.
У новому дослідженні, опублікованому 17 березня в журналі Joule, вчені пояснили, як вони можуть значно покращити швидкість заряджання літій-іонних акумуляторів за температури до -14 градусів за Фаренгейтом (мінус 10 градусів за Цельсієм), змінивши структурну конструкцію акумулятора та хімічні реакції, що відбуваються під час заряджання.
Вам може сподобатися
-
Нова технологія акумуляторів для електромобілів може забезпечити 500-мильні поїздки на 500 миль за 12 хвилин зарядки
-
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
-
Зустрічайте китайський суперкар, який щойно побив рекорд швидкості електромобілів
Низькі температури обмежують швидкість заряджання та знижують загальну енергоефективність через хімічні процеси, що відбуваються під час заряджання.
Акумулятори працюють, переміщуючи іони літію між двома електродними пластинами в рідкому розчині електроліту. Цей процес ефективний за тепліших температур, але за холодніших умов електролітна рідина згущується, зменшуючи електричні струми та тим самим подовжуючи час заряджання.
Цю проблему виробники вирішували кількома способами, зокрема збільшуючи товщину електродів, що використовуються в акумуляторних елементах, або модифікуючи структуру самого акумулятора. Але ці кроки ще більше посилили проблему. Дослідження ефективності літій-іонних акумуляторів, проведене у 2023 році, показало, що зміни у складі електролітів, наприклад, перешкоджають можливості швидкої зарядки.
Дослідники створюють нові «шляхи» для іонів
У попередньому дослідженні, опублікованому в 2020 році, дослідники створили те, що вони назвали новими «шляхами» в аноді — електроді, який отримує іони літію під час заряджання та надсилає електрони до катода на протилежному кінці.
Щоб створити ці шляхи, дослідники використовували лазери для пробивання отворів у графітових шарах анода, що дозволило іонам літію рухатися швидше, а отже, вони могли швидше вбудовуватися в електрод.
Цей попередній проєкт пришвидшив час заряджання, але в умовах холодної погоди він спричиняв накопичення літію на аноді. Це «покриття» запобігало реакції електрода з електролітною рідиною.
Вам може сподобатися
-
Нова технологія акумуляторів для електромобілів може забезпечити 500-мильні поїздки на 500 миль за 12 хвилин зарядки
-
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
-
Зустрічайте китайський суперкар, який щойно побив рекорд швидкості електромобілів
«Це покриття запобігає зарядженню всього електрода, що знову ж таки зменшує енергетичну ємність акумулятора», – розповів Live Science співавтор дослідження Манодж Джангід, старший науковий співробітник Мічиганського університету.
Щоб запобігти утворенню цього шару, у новому дослідженні вони покрили акумулятор матеріалом товщиною 20 нанометрів, виготовленим з борат-карбонату літію. Попередні дослідження твердотільних акумуляторів показали, що цей матеріал покращує ефективність доставки іонів.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— Китайська технологія надшвидкої зарядки вдвічі швидша, ніж у Tesla — повністю заряджає електромобілі всього за 6 хвилин
—Honda обіцяє твердотільні акумулятори, які можуть подвоїти запас ходу електромобілів до 620 миль до 2030 року
— Перший у світі кремнієвий анодний акумулятор для електромобілів дозволить вам проїхати до 300 кілометрів лише за 5 хвилин зарядки
У цьому випадку покриття в поєднанні з технікою pathways забезпечило 500% збільшення ефективності заряджання за температури нижче нуля, заявили дослідники. Акумулятори, модифіковані за допомогою цих методів, також зберігали 97% своєї ємності, навіть за умови швидкої зарядки до 100 разів за температури нижче нуля.
Хоча дослідження було обмеженим за обсягом, Дасгупта сказав, що зміни легко впровадити на рівні виробництва, і вони можуть мати широкі наслідки.
«Ми уявляємо собі цей підхід як щось, що виробники акумуляторів для електромобілів могли б застосувати без суттєвих змін на існуючих заводах», – сказав Дасгупта.
Росс Келлі
Росс Келлі — позаштатний автор для Live Science та редактор новин і аналітики в ITPro, де він відповідає за керівництво новинним випуском бренду та поглиблене висвітлення останніх подій з усього технологічного ландшафту підприємств.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Нова технологія акумуляторів для електромобілів може забезпечити 500-мильні поїздки на 500 миль за 12 хвилин зарядки
Квантові матеріали з «прихованим металевим станом» можуть зробити електроніку в 1000 разів швидшою
Зустрічайте китайський суперкар, який щойно побив рекорд швидкості електромобілів
Лазерно-струминний «чорний метал» може зробити сонячні технології в 15 разів ефективнішими
Ваші побутові гаджети незабаром можуть бути без батарейок — вчені створюють крихітні сонячні елементи, які можуть живитися від світла в приміщенні
Японський енергетичний прорив може стати «кроком до повністю бездротового суспільства»
Найновіше в електромобілях
Нова технологія акумуляторів для електромобілів може забезпечити 500-мильні поїздки на 500 миль за 12 хвилин зарядки
Зустрічайте китайський суперкар, який щойно побив рекорд швидкості електромобілів
Як «літаючі човни» доставляють електромобілі в океан — за допомогою Леброна Джеймса та Тома Брейді
Лазер розміром з пенні може допомогти безпілотним автомобілям бачити світ набагато чіткіше
Цей акумулятор електромобіля повністю заряджається всього за 18 секунд — і він щойно отримав зелене світло для масового виробництва
Електромобілі: Факти про транспортні засоби, які змінюють дорожній транспорт
Останні новини
Найстарішого відомого динозавра з куполоподібною головою знайшли, як він стирчить зі скелі в пустелі Гобі в Монголії
«Рідкісний» предок розкриває, як величезні нелітаючі птахи дісталися до далеких країв
«Сонце повільно прокидається»: NASA попереджає, що в найближчі десятиліття можуть спостерігатися екстремальні умови космічної погоди
Вчені винайшли новий сонцезахисний крем з пилку
Антрополог стверджує, що положення рук на 1300-річному вівтарі майя має глибше значення
Навіть короткочасний вплив забруднення повітря може призвести до запального стану плаценти, свідчить лабораторне дослідження
ОСТАННІ СТАТТІ
1Генетика: Як ми успадковуємо риси від наших предків?
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type-news-daily,serversidehawk,videoarticle,van-enable-adviser-
