Ein Durchbruch im Design von Elektrofahrzeugbatterien ermöglicht das Aufladen von Fahrzeugen innerhalb weniger Minuten. Wissenschaftler und Forscher haben einen neuen Batterietyp entwickelt, der es ermöglicht, Elektrofahrzeuge in nur 10 Minuten aufzuladen.
Forscher aus Pennsylvania State University kam auf die Idee einer innovativen Lithium-Ionen-Batterie für Elektrofahrzeuge. Diese Batterien sind mit einer rekordverdächtigen Kombination aus kurze Ladezeit und mehr Energiegewinnung für große Reichweiten. Professor Chao-Yang Wang hat sein Labor mit EC-Leistung, ein Startup aus State College, für die Entwicklung dieser Technologie. Ohne Kompromisse bei der Reichweite können Elektrofahrzeuge mit dieser Schnellladetechnologie Downsizing von 150 kWh auf 50 kWh.
Professor Chao-Yang Wang von der Penn State University leitete die Forschung und erwähnte: „Der Bedarf an kleineren, schneller aufladbaren Batterien ist größer denn je. Es gibt schlicht nicht genügend Batterien und wichtige Rohstoffe, insbesondere aus heimischer Produktion, um die erwartete Nachfrage zu decken.“
Mit der Verabschiedung eines umfassenden Plans durch Vorstand für Luftressourcen, Kalifornien, im August 2022 werden Beschränkungen für den Verkauf von benzinbetriebenen Fahrzeugen in den Staaten eingeführt, die schließlich zu einem Verbot ihres Verkaufs führen werden. Durch 2035 werden Verbrennungsmotoren effektiv ausgemustert vom größten Automarkt der USA.
Mit der steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen sind zwei Nachteile verbunden: Erstens ist ihr langsames Laden und zweitens ihre Größe. Aufgrund ihrer Größe sind Elektrofahrzeuge nicht so effizient, wie sie sein sollten, und sie passen nicht in das Budget von Menschen verschiedener Schichten.
Besitzer von Elektrofahrzeugen müssen einige Minuten bis hin zu einem ganzen Tag damit verbringen, ihr Fahrzeug aufzuladen. Die Ladezeit variiert je nach Batterie. „Die kleineren, schneller aufladbaren Batterien werden die Batteriekosten und den Verbrauch wichtiger Rohstoffe wie Kobalt, Graphit und Lithium drastisch senken und so die Masseneinführung erschwinglicher Elektroautos ermöglichen“, sagte Professor Wang.
Wichtige Faktoren, auf denen diese Technologie beruht, sind Interne thermische ModulationDabei handelt es sich um eine aktive Methode zur Kontrolle der Temperatur und zur Erzielung der bestmöglichen Leistung aus der Batterie, erklärte Professor Wang.
Die beste Leistung von Batterien wird erwartet, wenn sie heiß, aber nicht extrem heiß sind. Mit diesem Faktor, Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur in Batterien war bisher ein großes Problem für austauschbare Akkus Ingenieure. Daher beschlossen Professor Wang und sein Team, die Temperatur innerhalb der Batterie zu regulieren.
Professor Wang fügte hinzu, dass Batterieingenieure bisher auf externe und sperrige Heiz- und Kühlsysteme zur Regulierung der Batterietemperatur angewiesen waren. Diese Methoden verschwendeten jedoch viel Energie und waren zudem langsam. Es gibt im Wesentlichen drei Komponenten in einer normalen Batterie: Kathode, Anode und Elektrolyt.
Forscher entwickelten eine neue Batteriestruktur mit einer vierten Komponente, einer ultradünnen Nickelfolie. Sie wirkt wie ein Stimulator und reguliert selbst die Temperatur und Reaktivität der Batterie. Dieser Mechanismus ermöglicht das 4-minütige Laden jeder Elektrofahrzeugbatterie.
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â € œUnsere Schnellladetechnologie funktioniert mit den meisten energiedichten Batterien und eröffnet eine neue Möglichkeit, die Batteriekapazität von Elektrofahrzeugen von 150 auf 50 kWh zu reduzieren, ohne dass die Fahrer Angst vor der Reichweite haben.„, sagte Professor Chao-Yang Wang. Die Forschung wurde in der Fachzeitschrift „Nature“ unter dem Titel „Fast Charging of Energy-Dense Lithium-Ion Batteries“ veröffentlicht. Damit wird deutlich, dass Elektrofahrzeuge dank des Durchbruchs in der Batterietechnologie in nur 10 Minuten aufgeladen werden können.
Quelle: Unabhängig
