Elektr transport vositalari uchun yangi super akkumulyator ekstremal haroratlarga bardosh bera oladi: Olimlar

Elektr transport vositalari uchun yangi super akkumulyator ekstremal haroratlarga bardosh bera oladi: Olimlar

Yangi turielektr transport vositalari uchun akkumulyatorYaqinda o'tkazilgan tadqiqotga ko'ra, haddan tashqari issiq va sovuq haroratlarda uzoqroq yashashi mumkin.

 

Olimlarning ta'kidlashicha, batareyalar EV larga sovuq haroratlarda bir marta quvvatlanganda uzoqroqqa borishga imkon beradi va ular issiq iqlimda qizib ketishga kamroq moyil bo'ladi.

 

Bu EV haydovchilari uchun kamroq tez-tez zaryadlanishiga olib keladi, shuningdek, beradibatareyalaruzoq umr.

Amerika tadqiqot jamoasi kimyoviy jihatdan haddan tashqari haroratga chidamli va yuqori energiyali lityum batareyalarga qo'shiladigan yangi moddani yaratdi.

 

Kaliforniya-San-Diego universitetining katta muallifi professori Chjen Chen: "Atrof-muhit harorati uch xonali raqamga yetadigan va yo'llar yanada qizib ketadigan joylarda yuqori haroratda ishlash kerak", dedi.

“Elektr transport vositalarida akkumulyator batareyalari odatda pol ostida, bu issiq yo‘llarga yaqin joylashgan.Bundan tashqari, batareyalar ish paytida faqat oqim o'tishi bilan qiziydi.

 

"Agar batareyalar yuqori haroratda bunday isinishga toqat qilmasa, ularning ishlashi tezda yomonlashadi."

Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalida dushanba kuni chop etilgan maqolada tadqiqotchilar sinovlarda batareyalar qanday qilib -40 Tselsiy (-104 Farengeyt) va 50 Tselsiy (122 Farengeyt) da o'z energiya sig'imining 87,5 va 115,9 foizini saqlab qolganini tasvirlab berishadi. ) mos ravishda.

Ular, shuningdek, mos ravishda 98,2 foiz va 98,7 foiz yuqori kulon samaradorligiga ega edi, ya'ni batareyalar ishlashni to'xtatgunga qadar ko'proq zaryadlash davrlaridan o'tishlari mumkin.

 

Bu litiy tuzi va dibutil efirdan iborat elektrolit, dori vositalari va pestitsidlar kabi ba'zi ishlab chiqarishlarda qo'llaniladigan rangsiz suyuqlik bilan bog'liq.

 

Dibutil efir yordam beradi, chunki uning molekulalari lityum ionlari bilan osongina to'p o'ynamaydi, chunki batareya ishlaydi va noldan past haroratlarda uning ish faoliyatini yaxshilaydi.

 

Bundan tashqari, dibutil efir 141 Selsiy (285,8 Farengeyt) qaynoq nuqtasida issiqlikka osonlikcha bardosh bera oladi, degani, u yuqori haroratlarda suyuq holatda qoladi.

Ushbu elektrolitni juda o'ziga xos qiladigan narsa shundaki, uni qayta zaryadlanuvchi va litiydan yasalgan anod va oltingugurtdan yasalgan katodga ega litiy-oltingugurt batareyasi bilan ishlatish mumkin.

 

Anodlar va katodlar batareyaning elektr toki o'tadigan qismlaridir.

Lityum-oltingugurtli batareyalar EV akkumulyatorlarida muhim keyingi qadamdir, chunki ular hozirgi lityum-ion batareyalarga qaraganda bir kilogramm uchun ikki baravar ko'proq energiya saqlashi mumkin.

 

Bu EVlarning og'irligini oshirmasdan, ularning diapazonini ikki baravar oshirishi mumkinbatareyaxarajatlarni kamaytirgan holda to'plang.

 

Oltingugurt ham ko'proq bo'lib, an'anaviy litiy-ion batareyali katodlarda ishlatiladigan kobaltga qaraganda manbaga kamroq atrof-muhit va inson azobini keltirib chiqaradi.

Odatda, lityum-oltingugurtli batareyalar bilan bog'liq muammo bor - oltingugurt katodlari juda reaktiv bo'lib, ular batareya ishlayotganda eriydi va bu yuqori haroratlarda yomonlashadi.

 

Va lityum metall anodlar dendritlar deb ataladigan igna o'xshash tuzilmalarni hosil qilishi mumkin, ular qisqa tutashuv tufayli batareyaning qismlarini teshib qo'yishi mumkin.

 

Natijada, bu batareyalar faqat o'nlab tsikllarga xizmat qiladi.

UC-San-Diego jamoasi tomonidan ishlab chiqilgan dibutil efir elektrolitlari bu muammolarni hatto haddan tashqari haroratlarda ham tuzatadi.

 

Ular sinovdan o'tkazgan batareyalar odatdagi litiy-oltingugurtli batareyaga qaraganda ancha uzoqroq ishlashga ega edi.

 

"Agar siz yuqori energiya zichligiga ega batareyani istasangiz, odatda juda qattiq, murakkab kimyodan foydalanishingiz kerak", dedi Chen.

"Yuqori energiya ko'proq reaktsiyalar sodir bo'lishini anglatadi, bu esa kamroq barqarorlik, ko'proq tanazzulni anglatadi.

 

“Barqaror yuqori energiyali akkumulyator yasashning o‘zi qiyin ish – buni keng harorat oralig‘ida amalga oshirishga urinish yanada qiyinroq.

 

"Bizning elektrolitimiz katod tomoni va anod tomonini yaxshilashga yordam beradi, shu bilan birga yuqori o'tkazuvchanlik va interfaal barqarorlikni ta'minlaydi."

Jamoa shuningdek, oltingugurt katodini polimerga payvand qilish orqali yanada barqaror bo'lishi uchun ishlab chiqdi.Bu ko'proq oltingugurtning elektrolitda erishiga to'sqinlik qiladi.

 

Keyingi qadamlar batareyaning kimyoviy tarkibini ko'paytirishni o'z ichiga oladi, shunda u yanada yuqori haroratlarda ishlaydi va tsiklning ishlash muddatini yanada uzaytiradi.

Zaryadlanuvchi batareya

 


Yuborilgan vaqt: 2022 yil 05-iyul