Как ученые в пять раз увеличили запас хода электромобилей?

Группа ученых из Мичиганского университета (UoM) совершила прорыв в области аккумуляторов, который может иметь огромное значение для будущего электромобилей.

<исходные данные-lazy-srcset="/article/uploadfiles/202202/2022021513321286.png" type="image/png">

Литий-ион (настоящее) и литий-сера (будущее)

В настоящее время электромобили питаются от литий-ионных аккумуляторов. Эти типы батарей используются в коммерческих целях практически в каждом электрическом бытовом объекте, который не нужно подключать к сети 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Они стабильны, надежны и имеют предсказуемый срок службы (сколько раз их можно заряжать и разряжать). Однако их плотность энергии невелика по сравнению с литий-серным аналогом.

Литиево-серная батарея почти полностью противоположна обычной батарее. В настоящее время у них есть проблемы с нестабильностью из-за того, что их катоды деформируются в процессе заряда, изменяясь в размере на 78% каждый цикл. Этот недостаток значительно увеличивает общую деградацию батареи. Электромобиль с литий-серными батареями (по крайней мере, в их нынешнем состоянии) сможет зарядить всего около 10 раз, прежде чем их все придется заменять.

Однако они содержат огромный заряд. До пяти раз больше. Внедрение их в коммерческих масштабах окажет огромное влияние на электромобили и сделает термин «беспокойство по запасу хода» пережитком прошлого.

Пуленепробиваемая батарея

Команда UoM вплела переработанный кевлар в сеть нановолокон, смягчив многие из вышеупомянутых проблем с литий-серными батареями. Исследования также обратились к возможности гибкого катода, который должен деформироваться по мере того, как аккумулятор заряжается.

В настоящее время внимание ученых сосредоточено на усовершенствовании и исследовании способов стабилизации батареи и снижения стоимости покупки. Последнее должно быть легче достигнуть, чем с литий-ионом, поскольку материалы, необходимые для литий-серы, более распространены и менее опасны для окружающей среды.

Если это будет достигнуто, в результате получится литий-серный аккумулятор с сроком службы 1000 циклов зарядки. . Каждый цикл позволит электромобилю проехать невероятное количество километров, прежде чем его нужно будет подзарядить, и это будет лучше для окружающей среды. Зарегистрируйтесь.

<исходные данные -lazy-srcset="/article/uploadfiles/202202/2022021513321200.jpg" type="image/jpeg">