Nowa bateria wydłuży zasięg elektrycznych aut zimą; jest niewrażliwa na temperaturę

Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali nowy typ baterii litowo-jonowej, niewrażliwej na ekstremalne temperatury. Ich bateria może działać równie dobrze na silnym mrozie, jak i w dużym upale.

Nie da się ukryć, że baterie litowo-jonowe bardzo źle znoszą ekstremalne temperatury. Widać to wyraźnie zimą w samochodach elektrycznych, kiedy to podczas dużych mrozów ich zasięg dramatycznie spada. Właściciele są wówczas mocno zaskoczeni, gdy okazuje się, że zamiast deklarowanych 400 km, ich pojazd może w pełni naładowany pokonać najwyżej połowę tego dystansu.

Nowa bateria wydłuży zasięg elektryków zimą

Wysokie temperatury również nie są korzystne dla akumulatorów, gdyż wówczas mogą się szybko przegrzewać, więc trzeba je odpowiednio chłodzić. Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zaprojektowali jednak nowatorskie akumulatory litowo-jonowe, które optymalnie działają w mroźnych i upalnych temperaturach.

Z przeprowadzonych testów wynika, że prototypowe akumulatory zachowują 87,5% i 115,9% ich pojemności energetycznej w temperaturach odpowiednio -40 i +50 C. Co więcej miały w tych temperaturach również wysoką sprawność kulombowską wynoszącą 98,2% i 98,7%. Oznacza to, iż akumulatory mogą przejść więcej cykli ładowania i rozładowania, zanim przestaną działać.

Opracowanie nowej baterii nie było jednak sprawą łatwą. Duża gęstość energii oznacza bowiem, że zachodzi więcej reakcji, co zmniejsza stabilność i zwiększa degradację. Stworzenie jednak akumulatora, który będzie działał w szerokim zakresie temperatur było jeszcze większym wyzwaniem.

Aby pokonać wszystkie przeszkody, zespół opracował elektrolit eteru dibutylowego. Zaprojektował bardziej stabilną katodę siarkową poprzez szczepienie jej na polimerze zapobiegającym rozpuszczaniu się większej ilości siarki w elektrolicie. Efektem tych działań był akumulator o znacznie dłuższym cyklu życia niż typowa bateria litowo-siarkowa.

Nowe akumulatory szczególnie przydadzą się pojazdom elektrycznym. Zapewnią im bowiem większy zasięg w zimnym klimacie. A jednocześnie zmniejszą potrzebę stosowania systemów chłodzenia, które chronią baterie przed przegrzaniem w gorącym klimacie.

Oczywiście zanim trafią na rynek minie jeszcze trochę czasu. Zespół musi wcześniej zwiększyć skalę chemii baterii, zoptymalizować ją do pracy w jeszcze wyższych temperaturach i jeszcze bardziej wydłużyć cykl życia.

Źródło