Een doorbraak in het ontwerp van elektrische voertuigbatterijen maakt de weg vrij voor het opladen van het voertuig binnen enkele minuten. Wetenschappers en onderzoekers hebben een nieuw batterijtype ontwikkeld met de doorbraak in batterijtechnologie om EV-voertuigen in slechts 10 minuten op te laden.
Onderzoekers van Pennsylvania State University hebben een innovatieve lithium-ionbatterij voor elektrische voertuigen ontwikkeld. Deze batterijen combineren een recordbrekende korte laadtijd met een hoge energieopslagcapaciteit voor een grote actieradius . Professor Chao-Yang Wang werkte samen met EC Power , een startup uit State College, aan de ontwikkeling van deze technologie. Dankzij deze snellaadtechnologie kunnen elektrische voertuigen, zonder in te leveren op actieradius, een accucapaciteit van 150 kWh terugbrengen tot 50 kWh.
Professor Chao-Yang Wang, hoogleraar werktuigbouwkunde aan de Penn State University, leidde het onderzoek en zei: "De behoefte aan kleinere, sneller oplaadbare batterijen is groter dan ooit. Er zijn simpelweg niet genoeg batterijen en essentiële grondstoffen, met name die welke in eigen land worden geproduceerd, om aan de verwachte vraag te voldoen."
Met de goedkeuring van een alomvattend plan door de California Air Resources Board in augustus 2022 zullen er beperkingen worden opgelegd aan de verkoop van benzineauto's in de Verenigde Staten, wat uiteindelijk zal leiden tot een verbod op de verkoop ervan. Tegen 2035 zullen verbrandingsmotoren feitelijk verdwijnen van de grootste automarkt in de Verenigde Staten.
De toenemende vraag naar elektrische voertuigen brengt twee nadelen met zich mee: ten eerste het trage opladen en ten tweede het formaat . Door hun omvang zijn elektrische auto's niet zo efficiënt als ze zouden moeten zijn, en bovendien zijn ze niet voor iedereen betaalbaar.
Eigenaren van elektrische voertuigen moeten minuten tot een hele dag besteden aan het opladen van hun auto, waarbij de laadtijd varieert afhankelijk van de accu. "De kleinere, sneller oplaadbare accu's zullen de kosten van accu's en het gebruik van cruciale grondstoffen zoals kobalt, grafiet en lithium drastisch verlagen, waardoor betaalbare elektrische auto's op grote schaal beschikbaar komen", aldus professor Wang.
Een belangrijke factor waarop deze technologie steunt, is interne thermische modulatie , een actieve methode om de temperatuur te regelen en de best mogelijke prestaties van de batterij te garanderen, legde professor Wang uit.
Batterijen presteren doorgaans het best wanneer ze warm zijn, maar niet extreem heet. Het handhaven van een constante temperatuur in batterijen is daarom tot nu toe een grote uitdaging geweest voor batterij- ingenieurs. Professor Wang en zijn team besloten daarom de temperatuur in de batterij te reguleren.
Professor Wang voegde eraan toe dat batterij-ingenieurs tot nu toe afhankelijk waren van externe en omvangrijke verwarmings- en koelsystemen om de batterijtemperatuur te regelen. Maar deze methoden verspilden veel energie en waren bovendien traag. Een gewone batterij bestaat in principe uit drie componenten: een kathode, een anode en een elektrolyt.
Onderzoekers hebben een nieuwe batterijstructuur ontwikkeld met een 4e component, namelijk een ultradunne nikkelfolie. Het werkt als een stimulus en reguleert zelf de temperatuur van de batterij en de reactiviteit. Dit mechanisme maakt het mogelijk om elke elektrische voertuigbatterij in 10 minuten op te laden.
" Onze snellaadtechnologie werkt voor de meeste accu's met een hoge energiedichtheid en biedt nieuwe mogelijkheden om de accucapaciteit van elektrische voertuigen te verkleinen van 150 naar 50 kWh, zonder dat bestuurders zich zorgen hoeven te maken over de actieradius ", aldus professor Chao-Yang Wang. Het onderzoek werd gepubliceerd in Nature (een wetenschappelijk tijdschrift) onder de titel "Fast Charging of Energy-Dense Lithium-Ion Batteries". Hiermee wordt bekendgemaakt dat dankzij een technologische doorbraak in accutechnologie het mogelijk is om elektrische voertuigen in slechts 10 minuten op te laden.
Bron: Independent
