Вчені з Університету Пенсильванії представили спосіб швидкого заряду літій-іонних акумуляторів, при якому вони витримають понад 800 тисяч кілометрів пробігу. Тепер власники електромобілів зможуть під'їхати до зарядної станції, під'єднати свій електромобіль, взяти чашку кави та через 10 хвилин виїхати з повністю зарядженим акумулятором.
Традиційні літій-іонні акумулятори деградують при швидкій зарядці, особливо якщо температура навколишнього середовища становить нижче 10 градусів Цельсія. Це відбувається через те, що іони літію не рівномірно осідають на поверхні електрода, як це повинно бути, а утворюють шипи, що зменшують місткість пристрою.
Трохи раніше вчені розробили літій-іонну батарею, яку можна зарядити при температурі нижче 10 градусів за Цельсієм за 15 хвилин. Зарядка при вищих температурах була б більш ефективною, але в цьому процесі виділяється велика кількість тепла, а сильне нагрівання також шкодить акумуляторам.
Нові акумулятори, створені дослідниками, можуть нагріватися до 60 градусів за Цельсієм протягом всього 10 хвилин, а потім швидко охолоджуватися до температури навколишнього середовища. При цьому, за словами вчених, не утворюється літієвих шипів і не відбувається теплової деградації. Швидке охолодження акумулятора, по словах вчених, буде здійснюватися за допомогою системи охолодження, вбудованої в автомобіль. Велика різниця між 60 градусами та середньою температурою навколишнього середовища прискорить процес охолодження за рахунок теплообміну.
Новий пристрій містить тонку нікелеву фольгу, один кінець якої прикріплений до негативного полюса акумулятора, а інший, що виходить за межі осередку, створює третій полюс. Датчик температури, прикріплений до перемикача, в потрібний момент замикає ланцюг і через нікель починає протікати струм. Це швидко нагріває фольгу, а потім і внутрішню частину батареї. Досягнувши 60 градусів, елемент починає самостійно остигати.«Ми продемонстрували, що можемо зарядити електромобіль за десять хвилин для поїздки від 200 до 300 миль», - сказав Чао-Ян Ван, завідувач кафедри машинобудування Університету Пенсильванії. «Наша технологія підтримує 2500 циклів зарядки, що еквівалентно пробігу більш ніж у півмільйона миль».
В майбутньому, технологія позбавить власників електромобіля від чергового страху і дозволить створити станції швидкої зарядки електромобілів практично в будь-якому регіоні світу.
За матеріалами: Penn State University
