Усовершенствованная технология литий-ионных аккумуляторов может помочь электромобилям в холодном климате проехать дальше без подзарядки

Усовершенствованная технология литий-ионных аккумуляторов может помочь электромобилям в холодном климате проехать дальше без подзарядки Оставить комментарий

Исследователи разработали новые литий-ионные батареи, которые хорошо работают как при морозе, так и при палящей жаре, сохраняя при этом много энергии. Аккумуляторы, описанные в журнале PNAS, могут позволить электромобилям в холодном климате преодолевать большие расстояния без подзарядки. Они также могут снизить потребность в системах охлаждения, чтобы аккумуляторы автомобилей не перегревались в жарком климате.

Исследователи из Калифорнийского университета (UC) в Сан-Диего в США разработали электролит, который не только универсален и надежен в широком диапазоне температур, но также совместим с высокоэнергетическими анодом и катодом.

Анод — это электрод, через который проходит электричество. Катод — это электрод, через который уходит электричество.

«Вам нужна работа при высоких температурах в районах, где температура окружающей среды может достигать трехзначных цифр, а на дорогах становится еще жарче. В электромобилях аккумуляторы обычно находятся под полом, недалеко от этих горячих дорог», — сказал Чжэн Чен, профессор. в Калифорнийском университете в Сан-Диего и старший автор исследования.

«Кроме того, аккумуляторы нагреваются просто из-за того, что во время работы проходит ток. Если аккумуляторы не могут выдержать такой прогрев при высокой температуре, их производительность быстро ухудшится», — сказал Чен.

В ходе испытаний батареи сохранили 87,5% и 115,9% своей энергоемкости при минус 40 и 50 градусах Цельсия соответственно.

У них также был высокий кулоновский КПД 98,2 процента и 98,7 процента при этих температурах соответственно, что означает, что батареи могут подвергаться большему количеству циклов зарядки и разрядки, прежде чем они перестанут работать.

Аккумуляторы устойчивы как к холоду, так и к жаре благодаря своему электролиту, который состоит из жидкого раствора дибутилового эфира, смешанного с солью лития.

Особенностью дибутилового эфира является то, что его молекулы слабо связываются с ионами лития. Другими словами, молекулы электролита могут легко отдавать ионы лития во время работы батареи.

Это слабое молекулярное взаимодействие, как обнаружили исследователи в ходе предыдущего исследования, повышает производительность батареи при отрицательных температурах.

По словам исследователей, дибутиловый эфир может легко выдерживать тепло, потому что он остается жидким при высоких температурах.

Отличительной особенностью этого электролита является то, что он совместим с литий-серными батареями, которые представляют собой перезаряжаемые батареи с анодом из металлического лития и катодом из серы.

По словам исследователей, литий-серные батареи являются неотъемлемой частью аккумуляторных технологий следующего поколения, поскольку они обещают более высокую плотность энергии и более низкую стоимость.

Они могут хранить в два раза больше энергии на килограмм, чем современные литий-ионные батареи, что может удвоить запас хода электромобилей без увеличения веса аккумуляторной батареи.

Исследователи добавили, что сера также более распространена и менее проблематична, чем кобальт, используемый в катодах традиционных литий-ионных аккумуляторов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.