Maždaug prieš 12 mėnesių pasirodė naujiena apie naujovišką elektrinių transporto priemonių baterijos prototipą, kuris buvo perspektyvus keliais aspektais, įskaitant galimybę bateriją įkrauti vos per 10 minučių, kad nuvažiuotų 320 km. Tyrėjai toliau tobulino šį baterijos prototipą ir įtraukė į sąrašą dar keletą pageidaujamų atributų, įskaitant kainą, kuri, jų teigimu, prilygsta vidaus degimo varikliams.
Maždaug prieš 12 mėnesių pasirodė naujiena apie naujovišką elektrinių transporto priemonių baterijos prototipą, kuris buvo perspektyvus keliais aspektais, įskaitant galimybę bateriją įkrauti vos per 10 minučių, kad nuvažiuotų 320 km. Tyrėjai toliau tobulino šį baterijos prototipą ir įtraukė į sąrašą dar keletą pageidaujamų atributų, įskaitant kainą, kuri, jų teigimu, prilygsta vidaus degimo varikliams.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Penno valstijos universiteto chemijos inžinierių komandos sukurta originali baterija galėjo būti įkrauta per palyginti trumpą laiką, paklusdama ekstremalioms temperatūroms.
Paprastai ličio baterijos turi veikti tam tikrame temperatūros diapazone. Kai sąlygos yra per šaltos, ličio jonai suformuoja pavojingus smaigalius ant vieno iš elektrodų, o kai per karšta, tai gali sukelti kitų formų degradaciją.
Penno valstijos universiteto komanda rado būdą, kaip tai padaryti: nunešė savo bateriją į „draudžiamą“ teritoriją, kur įkrovė ją „ekstremalioje“ temperatūroje, pašildė iki 60 °C ir tada greitai atvėsino.
Tai leido plonai nikelio folijai, pritvirtintai prie neigiamo gnybto greitai sušildyti bateriją, o šie trumpi ir aštrūs šilumos pliūpsniai leidžia prietaisui įsikrauti kur kas efektyviau.
Efektyviau tiek, kad elektromobiliui būtų galima nuvažiuoti daugiau nei 320 km atstumą bateriją įkrovus vos per 10 minučių. Tuo tarpu ši greito įkrovimo galimybė leidžia komandai sumažinti baterijos dydį, tačiau ši vis tiek siūlo naudingą nuvažiuojamą atstumą.
Nuo to laiko mokslininkai toliau eksperimentavo su savo naujoviškos baterijos dizainu, įskaitant alternatyvių katodo medžiagų tyrimus. Jei originalas naudojo nikelio-kobalto-manganą, naujoje ir patobulintoje versijoje vietoj jo buvo naudojamas ličio-geležies-fosfatas.
Baterija veikia tuo pačiu principu, naudojant ploną nikelio foliją, kad greitai pasiektų ekstremalias temperatūras ir įkrautų prieš vėl atvėsinant, tačiau šios naujos medžiagos suteikia keletą privalumų. Pirmasis yra tai, kad tyrėjai atsisako kobalto, nes medžiaga yra reta, brangi ir jos gavyba kenkia aplinkai ir darbuotojams. Antra, šios medžiagos kainuoja nebrangiai.
„Esminis skirtumas yra tas, kad šio darbo tikslas yra tik sumažinti baterijos kainą, kad ji taptų prieinama masinei elektra varomų transporto priemonių rinkai“, – sako pagrindinis tyrėjas Chao-Yangas Wangas.
„Iš tikrųjų šiame darbe sukūrėme 40 kWh bateriją, kuri įkrauta vos per 10 minučių automobiliui leidžia įveikti 320 km. Kitaip tariant, naudojome patogų, greitą įkrovimą, kad sumažintume transporto priemonės bateriją ir sumažintume jos kainą iki 3500 JAV dolerių, prilygstančios benzininiams varikliams.“
Wangas taip pat sako, kad baterija gali generuoti 300 kW maksimalią galią, kurios pakanka elektrinei transporto priemonei įsibėgėti nuo 0 iki 96,5 km/h per 3 sekundes. Taip pat, jo teigimu, nauja baterija pasirodė esanti labai saugi ir jos turėtų pakakti 3,2 mln. km atstumui nuvažiuoti. Nors dar reikia atlikti daug daugiau tyrimų, mokslininkai mano, kad jie sukūrė žaidimą keičiančią bateriją.
„Ši baterija sumažino svorį, tūrį ir kainą“, – sako Wangas. „Aš labai džiaugiuosi, kad pagaliau pagaminome bateriją, kuri bus naudinga pagrindinei vartotojų masinei rinkai.“
Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature Energy“.
