Jauns veidsakumulators elektriskajiem transportlīdzekļiemvar izdzīvot ilgāk ekstremālā karstā un aukstā temperatūrā, liecina nesen veikts pētījums.

Zinātnieki saka, ka akumulatori ļautu EV pārvietoties tālāk ar vienu uzlādi aukstā temperatūrā, un tie būtu mazāk pakļauti pārkaršanai karstā klimatā.

Tas izraisītu retāku uzlādi EV vadītājiem, kā arī dotubaterijasilgāku mūžu.

Amerikāņu pētnieku komanda radīja jaunu vielu, kas ir ķīmiski izturīgāka pret ekstremālām temperatūrām un tiek pievienota augstas enerģijas litija akumulatoriem.

"Jums ir nepieciešama augstas temperatūras darbība apgabalos, kur apkārtējās vides temperatūra var sasniegt trīsciparu ciparus un ceļi kļūst vēl karstāki," sacīja vecākais autors profesors Džens Čens no Kalifornijas Universitātes Sandjego.

"Elektrotransportlīdzekļos akumulatoru bloki parasti atrodas zem grīdas, tuvu šiem karstajiem ceļiem.Turklāt akumulatori uzsilst tikai no strāvas noplūdes darbības laikā.

"Ja baterijas nevar izturēt šo uzsilšanu augstā temperatūrā, to veiktspēja ātri pasliktinās."

Rakstā, kas pirmdien publicēts žurnālā Proceedings of the National Academy of Sciences, pētnieki apraksta, kā testos akumulatori saglabāja 87,5 procentus un 115,9 procentus no savas enerģijas jaudas –40 pēc Celsija (-104 Fārenheita) un 50 Celsija (122 Fārenheita) temperatūrā. ) attiecīgi.

Viņiem bija arī augsta kuloniskā efektivitāte attiecīgi 98,2 procenti un 98,7 procenti, kas nozīmē, ka akumulatori var iziet vairāk uzlādes ciklu, pirms tie pārstāj darboties.

Tas ir saistīts ar elektrolītu, kas izgatavots no litija sāls un dibutilētera, bezkrāsaina šķidruma, ko izmanto dažās ražošanā, piemēram, farmācijā un pesticīdos.

Dibutilēteris palīdz, jo tā molekulas nevar viegli spēlēt bumbu ar litija joniem, kad akumulators darbojas, un uzlabo tā veiktspēju mīnusā temperatūrā.

Turklāt dibutilēteris var viegli izturēt karstumu pie tā viršanas temperatūras 141 Celsija (285,8 Fārenheita) nozīmē, ka tas saglabājas šķidrs augstā temperatūrā.

Šo elektrolītu tik īpašu padara tas, ka to var izmantot ar litija-sēra akumulatoru, kas ir uzlādējams un kam ir litija anods un sēra katods.

Anodi un katodi ir akumulatora daļas, caur kurām iet elektriskā strāva.

Litija sēra akumulatori ir nozīmīgs nākamais solis EV akumulatoros, jo tie var uzglabāt līdz pat divas reizes vairāk enerģijas uz kilogramu nekā pašreizējās litija jonu baterijas.

Tas varētu dubultot EV diapazonu, nepalielinot to svaruakumulatorsiesaiņojiet, vienlaikus samazinot izmaksas.

Sērs ir arī bagātīgāks un rada mazāk vides un cilvēku ciešanas avotam nekā kobalts, ko izmanto tradicionālajos litija jonu akumulatoru katodos.

Parasti problēma ir ar litija-sēra akumulatoriem – sēra katodi ir tik reaktīvi, ka izšķīst, kad akumulators darbojas, un tas pasliktinās pie augstākām temperatūrām.

Un litija metāla anodi var veidot adatai līdzīgas struktūras, ko sauc par dendritiem, kas var caurdurt akumulatora daļas, jo rodas īssavienojums.

Rezultātā šīs baterijas darbojas tikai līdz desmitiem ciklu.

UC-San Diego komandas izstrādātais dibutilētera elektrolīts novērš šīs problēmas pat ekstremālās temperatūrās.

Viņu pārbaudītajām baterijām bija daudz ilgāks darbības laiks nekā parastajam litija-sēra akumulatoram.

"Ja vēlaties akumulatoru ar augstu enerģijas blīvumu, jums parasti ir jāizmanto ļoti skarba, sarežģīta ķīmija," sacīja Čens.

"Augsta enerģija nozīmē, ka notiek vairāk reakciju, kas nozīmē mazāku stabilitāti, lielāku degradāciju.

“Stabila lielas enerģijas akumulatora izgatavošana ir grūts uzdevums – mēģināt to izdarīt plašā temperatūras diapazonā ir vēl grūtāk.

"Mūsu elektrolīts palīdz uzlabot gan katoda pusi, gan anoda pusi, vienlaikus nodrošinot augstu vadītspēju un saskarnes stabilitāti."

Komanda arī izstrādāja sēra katodu, lai tas būtu stabilāks, potējot to polimērā.Tas neļauj vairāk sēra izšķīst elektrolītā.

Nākamās darbības ietver akumulatora ķīmiskās sastāva palielināšanu, lai tas darbotos vēl augstākā temperatūrā un vēl vairāk pagarinātu cikla kalpošanas laiku.