Przełom w projektowaniu akumulatorów pojazdów elektrycznych otwiera drogę do ładowania pojazdu w ciągu kilku minut. Naukowcy i badacze opracowali nowy typ akumulatora z przełomową technologią akumulatorów, umożliwiającą ładowanie pojazdów EV w zaledwie 10 minut.
Naukowcy z Pennsylvania State University wpadli na pomysł innowacyjnego akumulatora litowo-jonowego do pojazdów elektrycznych. Akumulatory te łączą w sobie rekordowo krótki czas ładowania i większą ilość energii pozyskiwanej w celu zapewnienia dużego zasięgu . Profesor Chao-Yang Wang nawiązał współpracę ze swoim laboratorium z EC Power , startupem z siedzibą w State College, w celu opracowania tej technologii. Bez kompromisów w zakresie zasięgu, dzięki tej technologii szybkiego ładowania, pojazdy elektryczne mogą zmniejszyć pojemność akumulatora ze 150 kWh do 50 kWh.
Profesor inżynierii mechanicznej Chao-Yang Wang z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii kierował badaniami i stwierdził: „Zapotrzebowanie na mniejsze, szybciej ładujące się baterie jest większe niż kiedykolwiek. Po prostu brakuje baterii i surowców, zwłaszcza tych produkowanych w kraju, aby zaspokoić przewidywany popyt”.
Wraz z przyjęciem kompleksowego planu przez Radę ds. Zasobów Powietrza w Kalifornii w sierpniu 2022 roku, zostaną wprowadzone ograniczenia na sprzedaż pojazdów benzynowych w Stanach Zjednoczonych, co ostatecznie doprowadzi do ich całkowitego zakazu. Do 2035 roku silniki spalinowe zostaną praktycznie wycofane z największego rynku samochodowego w Stanach Zjednoczonych.
Wraz ze wzrostem popytu na pojazdy elektryczne pojawiają się dwie wady: po pierwsze, powolne ładowanie, a po drugie, ich rozmiar . Ze względu na swój rozmiar, pojazdy elektryczne nie są tak wydajne, jak powinny, a ponadto nie mieszczą się w budżecie osób z różnych warstw społecznych.
Właściciele pojazdów elektrycznych muszą spędzać od kilku minut do całego dnia na ładowaniu swojego pojazdu, którego czas ładowania zależy od rodzaju akumulatora. „Mniejsze, szybciej ładujące się akumulatory znacznie obniżą koszty akumulatorów i zużycie kluczowych surowców, takich jak kobalt, grafit i lit, co umożliwi masową adopcję niedrogich samochodów elektrycznych” – powiedział profesor Wang.
Jak wyjaśnił profesor Wang, najważniejszymi czynnikami, na których opiera się ta technologia, są wewnętrzna modulacja termiczna , czyli aktywna metoda kontrolowania temperatury i zapewnienia najlepszej możliwej wydajności akumulatora.
Oczekuje się, że akumulatory będą działać najlepiej, gdy są gorące, ale nie bardzo gorące. Z tego powodu utrzymanie stałej temperatury w akumulatorach było dotychczas głównym problemem dla inżynierów akumulatorów . Dlatego profesor Wang i jego zespół postanowili regulować temperaturę wewnątrz akumulatora.
Profesor Wang dodał, że do tej pory inżynierowie zajmujący się bateriami polegali na zewnętrznych i nieporęcznych systemach grzewczo-chłodzących do regulacji temperatury baterii. Jednak metody te marnowały dużo energii i były powolne. Standardowa bateria składa się zasadniczo z trzech elementów: katody, anody i elektrolitu.
Naukowcy opracowali nową strukturę baterii z 4. komponentem, który jest ultracienką folią niklową. Działa jak bodziec i samoreguluje temperaturę baterii i reaktywność. Mechanizm ten umożliwia 10-minutowe ładowanie dowolnej baterii pojazdu elektrycznego.
Przeczytaj także: Nowy akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy do instalacji solarnych na dachach, poza siecią, może zasilać urządzenia prądu przemiennego i stałego
„ Nasza technologia szybkiego ładowania działa z większością akumulatorów o dużej gęstości energetycznej i otwiera nowe możliwości zmniejszenia pojemności akumulatorów pojazdów elektrycznych ze 150 do 50 kWh bez obawy o zasięg u kierowców” – powiedział profesor Chao-Yang Wang. Badania zostały szczegółowo opisane w czasopiśmie naukowym Nature pod tytułem „Szybkie ładowanie akumulatorów litowo-jonowych o dużej gęstości energetycznej”. W ten sposób rozpowszechniono informację, że dzięki przełomowi w technologii akumulatorów możliwe jest ładowanie pojazdów elektrycznych w zaledwie 10 minut.
Źródło: Independent
