27 листопада 2020 р.

Нові літій-іонні акумулятори витримують швидку зарядку без деградації

Нові літій-іонні акумулятори витримують швидку зарядку без деградації

Вчені розробили нову конструкцію літій-іонного акумулятора для автомобіля, яка дозволяє йому накопичувати 400 кВт енергії за 10 хвилин без погіршення працездатності.

Однією з головних проблем електромобілів єїх тривала заряду, і на тлі зростання їх популярності вчені почали активно шукати шляхи її вирішення. Відомо, що процес можна прискорити шляхом підвищення температури акумулятора, але через це анод може покритися металевим літієм, істотно скоротивши термін служби.

Проте дослідники з Університету штату Пенсільванія виявили, що проблему можнавирішити, якщо акумулятор буде заряджатися при 60 ° C, а потім розряджатися при більш низькій температурі. Це дозволяє не тільки прискорити процес, але і уникнути деградації.

Для цього вони оснастили літій-іонну пристрійнікелевої структурою, яка самостійно розігрівається менш ніж за 30 секунд. В ході експериментів вони підвищували температуру акумуляторів до 40, 49 і 60 ° C і відчували різні стратегії охолодження для підтримки постійної температури, звіряючи показники з контрольними зразками, які постійно працюють при 20 ° C.

Команда встановила, що попередньо нагрітідо 60 ° C пристрої можуть витримати надзвичайно швидкий процес зарядки протягом 1700 циклів, в той час як контрольний пристрій витримало тільки 60 циклів. Вони визначили, що при зарядці в інтервалі між 49 і 60 ° C літієве покриття не утворюється. Дослідники також помітили, що підвищена температура зарядки зменшила охолодження, необхідне для підтримки початкової температури елемента.

Технологію можна легко впровадити в чинневиробництво, оскільки для модифікації не потрібно внутрішніх змін, а нікелева фольга підвищує собівартість конструкції на 0,47%, але дозволяє заощадити на додаткових модулях нагріву.

Нещодавно вчені з Сколтеха запропонували інший спосіб зробити акумулятори довговічними і швидко заряджати.

</ P>