Зарядка вашего электромобиля в морозную погоду скоро может стать значительно быстрее благодаря большому прорыву инженеров Мичиганского университета.
Нил Дасгупта, доцент Университета Мичигана по механической инженерии, материаловедению и инженерии, а также ответственный автор исследования, опубликованного в журнале Joule, и его команда разработали инновационную структуру и покрытие батареи, которые могут увеличить скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов электромобилей на целых 500% даже при температуре до 14F (-10C). «Зарядка аккумулятора электромобиля занимает от 30 до 40 минут даже при агрессивной быстрой зарядке, а зимой это время увеличивается до часа», — пояснил Дасгупта. «Это та проблема, которую мы хотим решить».
Морозная погода традиционно негативно сказывается на аккумуляторах электромобилей, поскольку замедляет движение ионов лития, что приводит к снижению скорости зарядки и сокращению срока службы аккумулятора. Автопроизводители пытались утолщать электроды батарей для увеличения запаса хода, но это затрудняет доступ к части лития, делая зарядку еще медленнее.
Ранее группа Дасгупты ускоряла зарядку батарей, используя лазеры для создания каналов размером около 40 микрон в графитовом аноде. Это позволяло ионам лития быстрее достигать глубины батареи. Однако производительность в холодную погоду все еще отставала, поскольку на электродах образовывался химический слой, блокирующий ионы. Дасгупта сравнивает этот барьер с «попыткой резать холодное масло», что делает зарядку неэффективной.
Чтобы решить эту проблему, команда покрыла батарею тонким стекловидным материалом из литий-бората-карбоната толщиной всего 20 нанометров, который предотвращал образование проблемного химического слоя. В сочетании с микроскопическими каналами результаты были новаторскими: модифицированные батареи сохраняли 97% своей емкости даже после 100 циклов быстрой зарядки при минусовых температурах.
«Мы предвидим, что этот подход производители аккумуляторов для электромобилей смогут принять без существенных изменений на существующих заводах», — отметил Дасгупта. «Впервые мы показали путь к одновременному достижению экстремально быстрой зарядки при низких температурах, не жертвуя при этом плотностью энергии литий-ионного аккумулятора».
Это новшество может устранить одну из самых больших проблем, сдерживающих потенциальных покупателей электромобилей.
Новая технология батарей приближается к коммерциализации при поддержке Центра инноваций в области передовых транспортных технологий при Корпорации экономического развития Мичигана (Michigan Economic Development Corporation’s Michigan Translational Research and Commercialization (MTRAC) Advanced Transportation Innovation Hub). Исследовательское оборудование было создано в лаборатории аккумуляторов Университета Мичигана и изучалось с помощью Мичиганского центра характеризации материалов.
Отдел инноваций Университета Мичигана помог команде в подаче заявок на патенты, а Arbor Battery Innovations получила лицензию на технологию для рыночного внедрения. Дасгупта и Университет Мичигана имеют финансовые доли в Arbor Battery Innovations.
Читайте также: В Калифорнии теперь почти на 50% больше зарядных станций для электромобилей, чем заправочных колонок
Если вы живете в районе, где часто случаются стихийные бедствия, и хотите повысить устойчивость вашего дома к перебоям в электроснабжении, рассмотрите возможность перехода на солнечную энергию и установки системы хранения энергии. Чтобы найти надежного, заслуживающего доверия установщика солнечных батарей рядом с вами, предлагающего конкурентоспособные цены, посетите EnergySage — бесплатный сервис, который позволяет легко перейти на солнечную энергию. У них есть сотни проверенных установщиков солнечных батарей, конкурирующих за ваш бизнес, что гарантирует вам высококачественные решения и экономию 20-30% по сравнению с самостоятельной установкой. Кроме того, услуга бесплатна, и вы не будете получать звонки от продавцов, пока не выберете установщика и не поделитесь с ним своим номером телефона.
Ваши персонализированные предложения по солнечной энергии легко сравнивать онлайн, и вы получите доступ к беспристрастным энергетическим консультантам, которые помогут вам на каждом этапе. Начните здесь. — доверенная партнерская ссылка*
Лучший комментарий от Noah Mayer
Понравилось 7 людям
Сверхбыстрые скорости зарядки, такие как у BYD mega charging, на самом деле не нужны. Наличие аккумулятора, который сохраняет свою скорость зарядки при минусовых температурах, как этот, на мой взгляд, важнее. А также возможность поддерживать гораздо более ровную кривую зарядки. Это сделает аккумулятор, который стабильно работает в широком диапазоне сценариев, что, на мой взгляд, было бы более желательным, чем автомобиль, который обеспечивает мегаваттную зарядку для 20% аккумулятора, а затем резко снижает скорость зарядки. В конечном итоге мегаваттная зарядка будет несколько быстрее, но эти другие аккумуляторы должны быть дешевле и проще в изготовлении, верно?
Посмотреть все комментарии