Вченим вдалося досягти прориву завдяки тому, що вони відмовилися від графітового анода, замінивши його літієвим металом.
Пропоновані літій-металеві батареї використовуватимуть менше електролітів / фото – Unsplash
У Китаї вчені досягли прориву, який може відкрити шлях до збільшення запасу ходу електромобілів і в цілому сприяти електрифікації у багатьох галузях промисловості. Дослідники з Нанкайського університету перепроектували систему електроліту в літієвих батареях, усунувши тим самим критичну перешкоду, пише BGR.
Зазначається, що електроліти в літієвих батареях сприяють переміщенню іонів літію. Переміщаючись між електродами, іони забезпечують зарядку та розрядку батареї. Традиційні електроліти можуть уповільнювати перенесення заряду, але перероблена конструкція покращує цей процес за рахунок ослаблення сили утримання іонів літію, що забезпечує більш чисту взаємодію з електродами.
У виданні пояснили, що вченим вдалося досягти прориву завдяки тому, що вони відмовилися від графітового анода, замінивши його літієвим металом. Ця зміна дозволяє зменшити товщину і збільшити загальну ємність батареї.
Відео дня
Пропоновані літій-металеві батареї використовуватимуть менше електролітів. Без них батарея може зберігати більше енергії на одиницю ваги.
За словами вчених, нова конструкція зберігає низьку в’язкість та іонну провідність навіть в умовах екстремального холоду. Раніше дослідники не могли домогтися нормальної роботи літій-металевих батарей через дендрити, які можуть пробити бар’єр між електродами та викликати коротке замикання.
У виданні нагадали, що дендрити утворюються під час заряджання, коли літій нерівномірно накопичується на аноді в процесі, який називається осадженням. Нова конструкція забезпечує рівномірне осадження, що знижує ймовірність утворення дендритів.
Дослідження, проведене в лабораторних умовах, показує, що батареї нової конструкції забезпечуватимуть близько 700 ват-годин на кілограм (Вт·год/кг) при кімнатній температурі та близько 400 Вт·год/кг при -50 градусах Цельсія. Сучасні акумулятори для електромобілів зазвичай мають ємність 140–200 Вт·год/кг, що відповідає приблизно двократному або трикратному збільшенню запасу ходу.
Читайте також:
Американець купив “найгірший електромобіль” і був здивований його запасом ходу (відео)
Гендиректор Ford розібрав Tesla та китайський електромобіль і був вражений тим, що побачив
Американець купив дешевий китайський екскаватор і дуже здивувався тому, що отримав (відео)
Крім того, легші акумулятори також означають, що дрони та безпілотні апарати зможуть літати далі з меншим корисним навантаженням. Це стосується не тільки військових, а й цивільних дронів, які займаються доставкою товарів у деяких країнах світу.
У BMW застерегли покупців китайських електромобілів
Раніше директор з виробництва акумуляторів у BMW Маркус Фальбомер і керівник програми BMW Neue Klasse Майк Райхельт заявили, що високі швидкості зарядки китайських електромобілів не обходяться без побічних ефектів, закликаючи покупців бути тверезими у своєму виборі.
У виданні нагадали, що компанія BYD стверджує, що потужність її зарядки з технологією Flash може досягати 1 500 кВт. За словами Фальбомера, виробникам потрібно бути обережними з подібними заявами.
Фальбомер запевнив, що компанія BMW також могла б збільшити потужність зарядки своїх нових моделей Neue Klasse до таких значень. Проте, за його словами, це означало б різке зниження інших важливих параметрів батареї. Фальбомер уточнив, що йдеться про енергетичну щільність і проблеми довговічності.