Elektromobilių populiarumas nuolat auga, tačiau atėjus šaltajam metų laikui išryškėja kai kurie jų trūkumai. Dauguma modelių patiria keblumų: įkrovimas sulėtėja, o nuvažiuojamas atstumas akivaizdžiai sumažėja. Viskas dėl to, kad minusinė temperatūra tiesiogiai veikia akumuliatoriaus veikimą.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Mičigano universiteto mokslininkai kartu su „Arbor Battery Innovations“ komanda, panašu, kad rado išeitį. Jie sukūrė eksperimentinį ličio jonų akumuliatorių, kuris puikiai veikia net ir spaudžiant šalčiui. Ši technologija ne tik leidžia greitai įkrauti bateriją, bet ir išlaikyti patikimą automobilio nuvažiuojamą atstumą net esant -10 laipsnių Celsijaus temperatūrai.
Šio sprendimo esmė – unikali „3D elektrodų architektūra“, padedanti elektronams judėti efektyviau net esant labai žemai temperatūrai. Paprastai šaltis lėtina elektronų judėjimą, dėl to baterijos įsikrauna lėčiau, o automobilio veikimo spindulys mažėja. Šiuo atveju pagrindinis dėmesys skirtas anodo tobulinimui – būtent čia saugomi ličio jonai įkrovimo metu.
Naudojant lazerius, mokslininkai pakeitė anodo grafito struktūrą, sukurdami kanalus, leidžiančius ličio jonams greičiau judėti ir kauptis. Tai gerokai padidino įkrovimo spartą, tačiau kartu iškilo kita problema – ličio dengimasis. Kai ličio jonai ne įsiskverbia į anodą, o kaupiasi jo paviršiuje, tai gali paveikti baterijos saugumą ir ilgaamžiškumą.
Šią riziką tyrėjai sumažino padengdami anodą vos 20 nanometrų storio ličio borato-karbonato danga. Ji apsaugo nuo ličio kaupimosi paviršiuje, todėl leidžia saugiai įkrauti akumuliatorių net 6C greičiu. Tokiu būdu baterija pilnai įkraunama vos per 10 minučių net esant stipriam šalčiui. Be to, bandymai parodė, kad net po 100 įkrovimo ciklų žemoje temperatūroje baterijos veikimas liko stabilus.
Tyrimą koordinavęs profesorius Neilas Dasgupta iš Mičigano universiteto pabrėžė, kad ši nauja technologija gali būti įgyvendinta be reikšmingų gamybos pokyčių. Tai reiškia, kad ją galima pritaikyti dabartinėje akumuliatorių gamyboje.
Šiuo metu elektromobiliuose jau naudojami įvairūs sprendimai, tokie kaip akumuliatorių pašildymas ar šilumos siurbliai. Visgi realybė rodo, jog žiemą veikimo nuotolis vis tiek trumpėja, o įkrovimo greitis mažėja. Jei naujoji technologija pasieks masinę gamybą, ji gali tapti rimtu žingsniu į priekį, ypač tose šalyse, kur žiemos dažnai būna ilgos ir atšiaurios. Tai suteiktų daugiau pasitikėjimo elektromobilių savininkams ir galėtų dar labiau paskatinti perėjimą prie tvaresnio transporto.
Paieška archyve
