Novas baterias de íon-lítio suportam carregamento rápido sem degradação

Os cientistas desenvolveram um novo design de uma bateria de íon de lítio para um carro, que permite acumular 400 kW de energia em 10 minutos sem comprometer o desempenho.

Um dos principais problemas dos veículos elétricos ésua carga prolongada e, no contexto de sua crescente popularidade, os cientistas começaram a procurar ativamente maneiras de resolvê-la. Sabe-se que o processo pode ser acelerado aumentando a temperatura da bateria, mas, por causa disso, o ânodo pode ser revestido com metal de lítio, reduzindo significativamente a vida útil.

No entanto, pesquisadores da Universidade EstadualPensilvânia descobriu que o problema pode serdecida se a bateria será carregada a 60 °C e depois descarregada a uma temperatura mais baixa. Isso permite não apenas acelerar o processo, mas também evitar degradação.

Para fazer isso, eles equiparam um dispositivo de íons de lítioestrutura de níquel que aquece sozinha em menos de 30 segundos. Durante os experimentos, eles aumentaram a temperatura das baterias para 40, 49 e 60 °C e testaram diferentes estratégias de resfriamento para manter uma temperatura constante, comparando os resultados com uma amostra de controle operando constantemente a 20 °C.

A equipe descobriu que pré-aquecidoaté 60 °C, os dispositivos podem suportar um processo de carregamento extremamente rápido de 1700 ciclos, enquanto o dispositivo de referência resistiu apenas a 60 ciclos. Eles determinaram que ao carregar entre 49 e 60 °C, nenhum revestimento de lítio é formado. Os pesquisadores também observaram que o aumento da temperatura de carregamento reduziu o resfriamento necessário para manter a temperatura original da célula.

A tecnologia pode ser facilmente integrada aos sistemas existentes.produção, uma vez que a modificação não requer alterações internas, e a folha de níquel aumenta o custo de construção em 0,47%, mas permite economizar em módulos de aquecimento adicionais.

Recentemente, cientistas da Skoltech propuseram outra maneira de tornar as baterias duráveis ​​e de carregamento rápido.

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