Меню Меню

Исследователи из Чикаго создали прототип батареи для электромобиля с запасом хода в 1,000 миль

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории и Технологического института Иллинойса создали прототип батареи, способной увеличить пробег электромобилей до 1,000 миль. Это также может иметь огромное значение для экологичных самолетов.

Средний электромобиль на рынке, вероятно, будет иметь запас хода от 100 до 300 миль на одной зарядке, хотя автопроизводители стремятся к большему с выпуском твердотельных аккумуляторов.

В отличие от своих литий-ионных аналогов, эти усовершенствованные батареи изготовлены из материала с твердым электролитом, обычно керамического, который может удерживать гораздо больше электричества на единицу массы, чем жидкий или гель.

Эксперименты продолжаются, чтобы максимизировать эффективность твердотельных батарей, чтобы совершить революцию в области электромобилей. до 2040. На этом фронте в Чикаго недавно была отмечена важная веха.

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории и Технологического института Иллинойса объединились для разработки революционной батареи, которая могла бы питать электромобиль на 1,000 миль без подзарядки — как указано в журнале. Наука.

Они пришли к выводу, что самый высокий потенциал плотности энергии был возможен с литий-воздушной батареей категории рекламируется более десяти лет как реальный конкурент бензина, но до этого момента не было заметного коммерческого прорыва.

Однако в 2023 году команда, наконец, применила теоретическую науку на практике, создав мощный прототип размером примерно с одну монету. «Все дело в химии и плотности энергии», — сказал ведущий инженер-химик исследования. Мохаммад Асади.

В этой батарее анод выполнен из лития в твердой форме. Через крошечные отверстия в катоде поступает воздух, а кислород вступает в реакцию с ионами лития, прошедшими через твердый электролит, и вырабатывает электричество.

Что делает эту конкретную модель настолько новаторской, так это то, что каждая молекула кислорода, как сообщается, реагирует с четырьмя электронами одновременно, что было беспрецедентным в предыдущих испытаниях. В настоящее время ученые изучают, какая конкретная комбинация факторов заставляет кислород реагировать на этой частоте.

Помимо технических деталей, реальные области применения литий-воздушных аккумуляторов невероятно обширны и многообещающи. Эффективность электромобилей, несомненно, стоит на повестке дня, но Асади больше заинтригован его потенциалом для устойчивого преобразования как морской, так и авиационной отраслей.

«Эти виды транспорта требуют так много энергии, что аккумуляторные блоки были нецелесообразны из-за значительных размеров и веса, которые потребуются», — говорит он.

Несмотря на это раннее обещание, реальная задача будет заключаться в том, чтобы масштабировать технологию, чтобы она функционировала так же эффективно примерно в 100 раз больше. Можно с уверенностью предположить, что мы, вероятно, не увидим никакого влияния на рынок в обозримом будущем.

В то же время, основные автопроизводители работают на твердотельных батареях, как в доме, как Toyotaили через партнерство со специализированными производителями, такими как QuantumScope и Solid Power. Графики компаний различаются, но многие считают следующие пять лет периодом большого прорыва.

Надеюсь, когда это произойдет, электромобили станут не только более социально ответственным вариантом, но и более экономичным. Старший химик Аргонны Ларри Кертис говорит, что твердотельные батареи «могут сделать автомобили дешевле, а также проехать дальше».

Универсальный доступ