Νέες μπαταρίες μειωμένου κόστους και ταχείας φόρτισης

10 λεπτά τα 400 km, η απάντηση στο άγχος της αυτονομίας των ηλεκτρικών οχημάτων

Το άγχος της αυτονομίας, ο φόβος της εξάντλησης της ισχύος πριν την επαναφόρτιση ενός ηλεκτρικού οχήματος, μπορεί να γίνει παρελθόν, σύμφωνα με μια ομάδα μηχανικών του Πανεπιστημίου Penn State που εξετάζουν μπαταρίες τεχνολογίας φωσφορικού σιδήρου - λιθίου που προσφέρουν αυτονομία 250 μιλίων με δυνατότητα φόρτισης μέσα σε 10 λεπτά.

Σύμφωνα με τους ερευνητές πρόκειται για μια αρκετά έξυπνη μπαταρία για ηλεκτρικά οχήματα μαζικής παραγωγής που έχουν ισοτιμία κόστους με τα οχήματα που διαθέτουν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Επίσης, η τεχνολογία αυτή καθιστά παρελθόν το άγχος της αυτονομίας ενώ η τιμή της μπαταρίας είναι προσιτή.

Οι ερευνητές λένε επίσης ότι η μπαταρία θα μπορεί να καλύψει τις ανάγκες ενός οχήματος που θα διανύσει 2 εκατομμύρια μίλια στη διάρκεια της ζωής του.

Στη δημοσίευση των ερευνητών στο Nature Energy αναφέρεται ότι το κλειδί για τη μεγάλη διάρκεια ζωής και την ταχεία επαναφόρτιση είναι η ικανότητα της μπαταρίας να θερμανθεί γρήγορα έως τους 60 βαθμούς Κελσίου, για φόρτιση και εκφόρτιση, και στη συνέχεια να κρυώσει όταν η μπαταρία δεν λειτουργεί.

Σύμφωνα με τον κ. Wang, που είναι ο ένας από τους δύο ερευνητές που υπογράφουν τη δημοσίευση, "η πολύ γρήγορη φόρτιση επιτρέπει τη μείωση του μεγέθους της μπαταρίας χωρίς να προκαλείται άγχος αυτονομίας ".

Η μπαταρία χρησιμοποιεί μια προσέγγιση αυτοθέρμανσης που είχε αναπτυχθεί προγενέστερα. Η αυτοθερμαινόμενη μπαταρία χρησιμοποιεί ένα λεπτό φύλλο νικελίου με το ένα άκρο του προσαρτημένο στον αρνητικό ακροδέκτη και το άλλο εκτεινόμενο έξω από το στοιχείο για να δημιουργηθεί ένας τρίτος ακροδέκτης. Μόλις ρέουν ηλεκτρόνια, θερμαίνουν γρήγορα το φύλλο νικελίου μέσω της θέρμανσης μιας αντίστασης και ζεσταίνεται το εσωτερικό της μπαταρίας. Όταν η εσωτερική θερμοκρασία της μπαταρίας γίνει 60 βαθμοί Κελσίου, ο διακόπτης ανοίγει και η μπαταρία είναι έτοιμη για γρήγορη φόρτιση ή εκφόρτιση.

Η ερευνητική ομάδα μοντελοποίησε αυτήν την μπαταρία χρησιμοποιώντας υπάρχουσες τεχνολογίες και καινοτόμες προσεγγίσεις. Χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο αυτοθέρμανσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν υλικά χαμηλού κόστους για την κάθοδο και την άνοδο της μπαταρίας και ένας ασφαλής ηλεκτρολύτης χαμηλής τάσης. Η κάθοδος είναι θερμικά σταθερή, τεχνολογίας φωσφορικού σιδήρου - λιθίου, και δεν περιέχει κανένα από τα ακριβά και κρίσιμα υλικά όπως το κοβάλτιο. Η άνοδος είναι κατασκευασμένη από γραφίτη, ένα ασφαλές, ελαφρύ και φθηνό υλικό.
Λόγω της αυτοθέρμανσης, οι ερευνητές δήλωσαν ότι δεν πρέπει να υπάρχει ανησυχία για την άνιση απόθεση λιθίου στην άνοδο, η οποία μπορεί να προκαλέσει επικίνδυνες αιχμές λιθίου (δενδρίτες). Επίσης, αυτή η μπαταρία έχει μειωμένο βάρος, όγκο και το κόστος,

Σύμφωνα με τον Wang, αυτές οι μικρότερες μπαταρίες μπορούν να παράγουν μεγάλη ποσότητα ισχύος όταν θερμανθούν - 40 κιλοβατώρες και 300 κιλοβάτ ισχύος. Ένα ηλεκτρικό όχημα με αυτήν την μπαταρία θα μπορούσε να επιταχύνει από τα μηδέν στα 60 μίλια ανά ώρα μέσα σε 3 δευτερόλεπτα.

Άλλοι ερευνητές του Penn State που εργάζονται σε αυτό το έργο ήταν ο Xiao-Guang Yang, βοηθός ερευνητής του τμήματος μηχανολόγων μηχανικών και ο Teng Liu, διδακτορικός φοιτητής.

Το Γραφείο Ενεργειακής Απόδοσης και Ανανεώσιμης Ενέργειας του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ και το ίδρυμα William E Diefenderfer Endowment υποστήριξαν αυτήν την έρευνα.

Πηγή: https://www.psu.edu/

ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΑΡΘΡΟ

ΓΝΩΡΙΣΤΕ ΜΑΣ

FutureMobility.gr

Πύλη ενημέρωσης σχετικά με τις νέες τεχνολογίες που οδηγούν το Μέλλον της αυτοκίνησης

 

 

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΔΕΕΑ

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

Ινστιτούτο Διαρκούς Επιμόρφωσης Επιχειρήσεων Αυτοκινήτου (ΙΔΕΕΑ)

 

Σαρανταπόρου 70
Χαλάνδρι, 15231 - Χάρτης

 

Τ 210 2825611, 210 6754419
F 210 2842420

 

info[at]futuremobility.gr

 

 

ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΤΕ ΜΑΣ

facebook logored YouTube redr linkedin