Прорыв в области проектирвоания позволил зарядить типичную аккумуляторную батарею электромобиля за 10 минут. Статья, в которой подробно описывается рекордное сочетание более короткого времени зарядки и большего количества энергии, приобретаемой для большего запаса хода, была опубликована в журнале Nature.
В августе Совет по воздушным ресурсам Калифорнии принял всеобъемлющий план по введению ограничений и, в конечном итоге, запрету продажи автомобилей с бензиновым двигателем в штате. Это означает, что к 2035 году крупнейший автомобильный рынок США фактически откажется от двигателей внутреннего сгорания.
Если продажи новых автомобилей перейдут на электромобили (EV) с батарейным питанием, им необходимо будет преодолеть два основных недостатка. Во-первых, они слишком медленно перезаряжаются. Во-вторых, они слишком велики, чтобы быть эффективными и доступными. Вместо того, чтобы тратить несколько минут на заправку, некоторые электромобили могут заряжаться целый день в зависимости от аккумулятора.
Новая технология быстрой зарядки работает с большинством энергоемких аккумуляторов и открывает новую возможность уменьшить мощность аккумуляторов электромобилей со 150 до 50 кВтч, не заставляя водителей беспокоиться о запасе хода. Так заявил Чао-Янг Ван, ведущий автор исследования, чья лаборатория сотрудничает со стартапом из Государственного колледжа. EC Power для разработки технологии.
По словам Вана, технология основана на внутренней термомодуляции, активном методе контроля температуры, который требует от батареи максимальной производительности. Батареи работают наиболее эффективно, когда они горячие, но не слишком. Поддержание постоянной температуры батарей было серьезной проблемой для инженеров. По словам Вана, исторически они полагались на внешние громоздкие системы нагрева и охлаждения для регулирования температуры батареи, которые реагировали медленно и тратили много энергии.
Вместо этого инженеры решили регулировать температуру внутри батареи. Исследователи разработали новую структуру батареи, в которой помимо анода, электролита и катода в качестве четвертого компонента добавлена ультратонкая никелевая фольга. По словам авторов, выступая в качестве стимула, никелевая фольга самостоятельно регулирует температуру и реактивность батареи, что позволяет осуществлять быструю 10-минутную зарядку практически любой батареи электромобиля.
По словам авторов, партнер исследования, компания EC Power, работает над производством и коммерциализацией аккумуляторов с быстрой зарядкой для доступного и устойчивого будущего электрификации автомобилей.