Menu Menu

Naukowcy z Chicago tworzą prototyp baterii EV o zasięgu 1,000 mil

Naukowcy z Argonne National Laboratory i Illinois Institute of Technology stworzyli prototyp akumulatora, który może zwiększyć zasięg pojazdów elektrycznych do 1,000 mil. Może to być również ogromne w przypadku zrównoważonych samolotów.

Przeciętny pojazd elektryczny dostępny na rynku będzie prawdopodobnie miał zasięg od 100 do 300 mil na jednym ładowaniu, chociaż producenci samochodów dążą do czegoś więcej, wprowadzając akumulatory półprzewodnikowe.

W przeciwieństwie do swoich odpowiedników litowo-jonowych, te ulepszone akumulatory są zbudowane ze stałego materiału elektrolitycznego, zwykle ceramicznego, który może pomieścić znacznie więcej energii elektrycznej na jednostkę masy niż płyn lub żel.

Trwają eksperymenty mające na celu maksymalizację wydajności akumulatorów półprzewodnikowych, aby doprowadzić rewolucję EV pełną parą przed 2040. Na tym froncie w Chicago dokonano ostatnio ogromnego przełomu.

Naukowcy z Argonne National Laboratory i Illinois Institute of Technology połączyli siły, aby zaprojektować rewolucyjną baterię, która mogłaby zasilać pojazd elektryczny przez 1,000 mil na jednym ładowaniu – jak opisano w czasopiśmie nauka.

https://youtu.be/seXS0twwtpQ

Doszli do wniosku, że najwyższy potencjał gęstości energii jest możliwy w przypadku baterii litowo-powietrznej, kategorii reklamowany od ponad dekady jako prawdziwy rywal benzyny, ale do tej pory bez zauważalnego przełomu komercyjnego.

Zespół ostatecznie zastosował teorię w praktyce w 2023 r., tworząc potężny prototyp skondensowany do mniej więcej wielkości jednej monety. "Wszystko sprowadza się do chemii i gęstości energii" - powiedział główny inżynier chemik badania Mohammada Asadiego.

W tym akumulatorze anoda jest wykonana ze stałej postaci litu. Powietrze przepływa przez małe otwory w katodzie, a tlen reaguje z jonami litu, które przeszły przez stały elektrolit, wytwarzając elektryczność.

To, co sprawia, że ​​ten konkretny model jest tak przełomowy, to fakt, że każda cząsteczka tlenu reaguje z maksymalnie czterema elektronami jednocześnie, co jest niespotykane we wcześniejszych testach. Naukowcy badają teraz, jaka konkretna kombinacja czynników sprawia, że ​​tlen reaguje na tę częstotliwość.

Pomijając szczegóły techniczne, rzeczywiste zastosowania akumulatorów litowo-powietrznych są niezwykle rozległe i obiecujące. Wydajność pojazdów elektrycznych jest niewątpliwie priorytetem, ale Asadi jest bardziej zaintrygowany jego potencjałem do trwałej transformacji zarówno przemysłu morskiego, jak i lotniczego.

„Te środki transportu potrzebują tak dużo energii, że akumulatory były niepraktyczne ze względu na ich znaczny rozmiar i wagę”, mówi.

Pomimo tej wczesnej obietnicy, prawdziwym wyzwaniem będzie zwiększenie skali technologii, aby działała równie skutecznie w około 100 razy większym rozmiarze. Można bezpiecznie założyć, że prawdopodobnie nie zobaczymy żadnego wpływu na rynek w dającej się przewidzieć przyszłości.

W międzyczasie, głównych producentów samochodów pracują na bateriach półprzewodnikowych, albo we własnym zakresie Toyotalub poprzez partnerstwa z wyspecjalizowanymi producentami, takimi jak QuantumScope i Solid Power. Harmonogramy poszczególnych firm są różne, ale wielu wskazuje, że następne pięć lat będzie przełomowym okresem.

Miejmy nadzieję, że kiedy tak się stanie, pojazdy elektryczne będą nie tylko bardziej odpowiedzialną społecznie opcją, ale także bardziej ekonomiczną. Starszy chemik Argonne, Larry Curtis, mówi, że akumulatory półprzewodnikowe „mogą sprawić, że samochody będą tańsze, a także pojadą dalej”.

dostępność