Ett genombrott i designen av elfordonsbatterier banar väg för att ladda fordonet inom några minuter. Forskare och forskare har utvecklat en ny batterityp med den batteritekniska banbrytande möjligheten att ladda elfordon på bara 10 minuter.
Forskare från Pennsylvania State University kom på idén om ett innovativt litiumjonbatteri för elfordon. Dessa batterier kombineras med en rekordbrytande kombination av kort laddningstid och mer energi som genereras för långa räckvidder . Professor Chao-Yang Wang samarbetade sitt laboratorium med EC Power , en startup baserad på State College, för att utveckla denna teknik. Utan att kompromissa med räckvidden med denna snabbladdningsteknik kan elfordon minska sin kapacitet från 150 kWh till 50 kWh.
Professor Chao-Yang Wang i maskinteknik vid Penn State University ledde forskningen och nämnde: ”Behovet av mindre, snabbare laddande batterier är större än någonsin. Det finns helt enkelt inte tillräckligt med batterier och kritiska råvaror, särskilt de som produceras inhemskt, för att möta den förväntade efterfrågan.”
Med antagandet av en omfattande plan av Air Resources Board i Kalifornien i augusti 2022 kommer restriktioner att införas för försäljning av bensindrivna fordon i USA, vilket så småningom kommer att leda till att deras försäljning förbjuds. År 2035 kommer förbränningsmotorer i praktiken att försvinna från den största bilmarknaden i USA.
Med den ökande efterfrågan på elbilar finns det två nackdelar att hantera, den första är deras långsamma laddningshastighet och den andra är deras storlek. På grund av sin storlek är elbilar inte så effektiva som de borde vara, plus att de inte passar in i budgeten för människor i olika samhällsklasser.
Elbilsägare måste spendera allt från minuter till en hel dag på att ladda sitt fordon, vars laddningstid varierar beroende på batteriet. ”De mindre, snabbare laddande batterierna kommer dramatiskt att minska batterikostnaden och användningen av kritiska råvaror, såsom kobolt, grafit och litium, vilket möjliggör en massanvändning av prisvärda elbilar”, säger professor Wang.
Viktiga faktorer som denna teknik bygger på är intern termisk modulering , vilket är en aktiv metod för att kontrollera temperaturen och kräva bästa möjliga prestanda från batteriet, förklarade professor Wang.
Bäst prestanda från batterier förväntas vara när de är varma men inte extremt heta. Med denna faktor har det hittills varit en stor fråga för batteriingenjörer att upprätthålla en konstant temperatur i batterier . Därför beslutade professor Wang och hans team att reglera temperaturen inuti batteriet.
Professor Wang tillade vidare att batteriingenjörer hittills har förlitat sig på externa och skrymmande värme- och kylsystem för att reglera batteritemperaturen. Men dessa metoder slösade mycket energi och var också långsamma. Det finns i princip tre komponenter i ett vanligt batteri: katod, anod och elektrolyt.
Forskare utvecklade en ny batteristruktur med en fjärde komponent, som är en ultratunn nickelfolie. Det fungerar som en stimulans och självreglerar batteriets temperatur och reaktivitet. Denna mekanism tillåter 4 minuters laddning av alla elbilsbatterier.
Läs också: Nytt litiumjärnfosfatbatteri för solcellsanläggningar på taket kan driva AC- och DC-apparater
” Vår snabbladdningsteknik fungerar för de flesta energitäta batterier och kommer att öppna en ny möjlighet att minska elbilsbatterier från 150 till 50 kWh utan att förarna känner räckviddsångest ”, säger professor Chao-Yang Wang. Forskningen beskrevs i detalj som en studie i Nature (en vetenskaplig tidskrift) med titeln Fast Charging of Energy-Dense Lithium-Ion Batteries. Därmed sprider man budskapet om att genombrottet i batteritekniken gör det möjligt att ladda elbilar på bara 10 minuter.
Källa: Oberoende
