Meny Meny

Chicago-forskere lager EV-batteriprototype med en rekkevidde på 1,000 mil

Forskere ved Argonne National Laboratory og Illinois Institute of Technology har laget et prototypebatteri med potensial til å utvide rekkevidden av elektriske kjøretøy til 1,000 miles. Dette kan også være stort for bærekraftige fly.

Det gjennomsnittlige elektriske kjøretøyet på markedet vil sannsynligvis ha en rekkevidde på mellom 100 og 300 miles per lading, selv om bilprodusenter streber etter mer med solid-state batteriutgivelser.

I motsetning til deres litiumion-motstykker, er disse forbedrede batteriene konstruert av et solid elektrolyttmateriale, vanligvis keramikk, som kan inneholde mer elektrisitet per masseenhet enn væske eller gel.

Eksperimenter pågår for å maksimere effektiviteten til solid-state-batterier for å bringe EV-revolusjonen full tilt før 2040. På den fronten er det nylig registrert en enorm milepæl i Chicago.

Forskere ved Argonne National Laboratory og Illinois Institute of Technology gikk sammen for å designe et revolusjonerende batteri som kunne drive en elbil i 1,000 miles på en enkelt ladning - som skissert i tidsskriftet Vitenskap.

De konkluderte med at det høyeste potensialet for energitetthet var mulig med et litium-luftbatteri, en kategori spioneringen i over et tiår som en ekte rival til bensin, men uten noe nevneverdig kommersielt gjennombrudd frem til det punktet.

Teamet har endelig satt den teoretiske vitenskapen ut i livet i 2023, men skapte en kraftig prototype komprimert til omtrent på størrelse med en enkelt mynt. "Det handler om kjemi og energitetthet," sa ledende kjemiingeniør for studien Mohammad Asadi.

I dette batteriet er anoden laget av en solid form for litium. Luft strømmer inn gjennom bittesmå hull i katoden, og oksygen reagerer med litiumioner som har gått gjennom den faste elektrolytten for å generere elektrisitet.

Det som gjør denne modellen så banebrytende, er at hvert oksygenmolekyl angivelig reagerer med opptil fire elektroner på en gang, noe som er enestående i tidligere tester. Forskere undersøker nå for å se hvilken spesifikk kombinasjon av faktorer som lokker oksygen til å reagere med denne frekvensen.

Bortsett fra tekniske detaljer, er de virkelige bruksområdene for litium-luftbatterier utrolig store og lovende. EV-effektivitet er utvilsomt øverst på agendaen, men Asadi er mer fascinert av potensialet til bærekraftig transformasjon av både maritim og luftfartsindustri.

"Disse transportformene trenger så mye energi at batteripakker har vært upraktiske på grunn av den betydelige størrelsen og vekten som ville være nødvendig," sier han.

Til tross for dette tidlige løftet, vil den virkelige utfordringen innebære å skalere opp teknologien til å fungere like effektivt rundt 100 ganger større. Det er trygt å anta at vi sannsynligvis ikke vil se noen markedspåvirkning i overskuelig fremtid.

I mellomtiden, store bilprodusenter jobber med solid-state batterier, enten internt som Toyota, eller gjennom partnerskap med spesialistprodusenter som QuantumScope og Solid Power. Bedriftens tidslinjer er forskjellige, men mange peker på de neste fem årene som en stor breakout-periode.

Forhåpentligvis når det skjer, vil elbiler ikke bare være det mer sosialt ansvarlige alternativet, men også det mer økonomiske. Argonnes seniorkjemiker Larry Curtis sier solid-state-batterier "kan gjøre bilene billigere og gå lenger."

tilgjengelighet