Нова супербатарея для електромобілів: десятихвилинна зарядка забезпечить 400 км шляху

Небезпека залишитися посеред дороги з сівшим акумулятором сильно гальмує поширення електротранспорту. Команда вчених з Пенсільванського університету розробила літій-залізо-фосфатну батарею, яку можна повністю зарядити за 10 хвилин і вона забезпечить 400 км пробігу. Ресурсу же нового акумулятора вистачить на 3,2 мільйона кілометрів, що еквівалентно приблизно 100 рокам експлуатації електромобіля.

Як стверджують розробники нового суперакумулятора, ключовим моментом довгого терміну служби та прискореної зарядки батареї є здатність швидко нагріватися до 60°C, а потім швидко охолоджуватися, коли вона не використовується. Крім цього, нова технологія дозволяє суттєво зменшити габарити та масу акумулятора.

«Ми розробили досить хитромудру батарею для серійних електромобілів, рівну за ціною двигуну внутрішнього згоряння. Більше не потрібно турбуватися про запас ходу. Крім того, ця батарея вийшла зовсім недорогою», заявив професор Чао-Ян Ван з Університету штату Пенсільванія.

В акумуляторі використовується технологія самонагрівання, яка була розроблена в лабораторії Центру електрохімічних двигунів штату Пенсільванія. Тонка нікелева фольга з'єднана одним кінцем з негативним полюсом, а інший виведений назовні для створення третього полюса. Рух електронів швидко нагріває фольгу та нутрощі батареї. Як тільки температура досягає 60°C, перемикач відкривається, і акумулятор готовий для швидкого заряду або розряду.

Винахідники припускають, що за допомогою сучасних технологій вони могли б використовувати в цій батареї досить недорогі матеріали для катода та анода, а також безпечний низьковольтний електроліт. Катод вони пропонують робити зі стабільного літій-залізо-фосфату, який не містить дорогого кобальту. Анод - з графіту, який також безпечний, недорогий та легкий матеріал.

Завдяки технології самонагрівання можна не турбуватися з приводу нерівномірного розподілу літію на аноді, що може призводити до появи небезпечних дендритів, вважають вчені. За їхніми розрахунками, така батарея може забезпечити 40 кВт·год і 300 кВт енергії та буде заряджатися не довше 10 хвилин. По словах вчених, електромобіль з таким акумулятором розженеться з 0 до 100 км/год лише за три секунди.

Розробкою професора Чао-Ян Вана, а також його колег, доцента кафедри машинобудування Сяо-Гуан Яна та доктора Тенг Лю, вже зацікавилося Управління з енергоефективності та поновлюваних джерел енергії Міністерства енергетики США та Фонд Вільяма Е. Діфендерфера.

За матеріалами: Penn State News