Meny Meny

Chicago-forskare skapar EV-batteriprototyp med 1,000 XNUMX mils räckvidd

Forskare vid Argonne National Laboratory och Illinois Institute of Technology har skapat ett prototypbatteri med potential att utöka räckvidden för elfordon till 1,000 XNUMX miles. Detta kan också vara enormt för hållbara flygplan.

Det genomsnittliga elfordonet på marknaden kommer sannolikt att ha en räckvidd på mellan 100 och 300 miles per laddning, även om biltillverkare strävar efter mer med solid-state batterisläpp.

Till skillnad från sina motsvarigheter med litiumjoner är dessa förbättrade batterier tillverkade av ett fast elektrolytmaterial, vanligtvis keramik, som kan hålla mer elektricitet per massenhet än vätska eller gel.

Experiment pågår för att maximera effektiviteten hos solid-state-batterier för att få EV-revolutionen full lutning innan 2040. På den fronten har en enorm milstolpe nyligen noterats i Chicago.

Forskare vid Argonne National Laboratory och Illinois Institute of Technology samarbetade för att designa ett revolutionerande batteri som kunde driva en elbil 1,000 XNUMX miles på en enda laddning - som beskrivs i tidskriften Vetenskap.

https://youtu.be/seXS0twwtpQ

De drog slutsatsen att den högsta potentialen för energitäthet var möjlig med ett litiumluftbatteri, en kategori säljs i över ett decennium som en riktig rival till bensin, men utan något anmärkningsvärt kommersiellt genombrott fram till dess.

Teamet har äntligen omsatt den teoretiska vetenskapen i praktiken 2023, men skapat en kraftfull prototyp som är ungefär lika stor som ett mynt. "Allt handlar om kemi och energitäthet," sade ledande kemiingenjör i studien Mohammad Asadi.

I detta batteri är anoden gjord av en fast form av litium. Luft strömmar in genom små hål i katoden och syre reagerar med litiumjoner som har passerat genom den fasta elektrolyten för att generera elektricitet.

Det som gör just den här modellen så banbrytande är att varje syremolekyl enligt uppgift reagerar med upp till fyra elektroner samtidigt, vilket saknar motstycke i tidigare tester. Forskare undersöker nu för att se vilken specifik kombination av faktorer som lockar syre att svara på denna frekvens.

Bortsett från tekniska detaljer är de verkliga tillämpningarna för litiumluftbatterier otroligt omfattande och lovande. EV-effektivitet står utan tvekan högst upp på agendan, men Asadi är mer fascinerad av dess potential att på ett hållbart sätt förändra både sjöfarts- och flygindustrin.

"Dessa transportsätt kräver så mycket energi att batteripaket har varit opraktiska på grund av den betydande storlek och vikt som skulle behövas", säger han.

Trots detta tidiga löfte kommer den verkliga utmaningen att innebära att skala upp tekniken för att fungera lika effektivt, runt 100 gånger större. Det är säkert att anta att vi förmodligen inte kommer att se någon marknadspåverkan inom överskådlig framtid.

Under tiden, stora biltillverkare arbetar med solid-state-batterier, antingen internt som Toyota, eller genom partnerskap med specialisttillverkare som QuantumScope och Solid Power. Företagens tidslinjer skiljer sig åt, men många pekar på de kommande fem åren som en stor breakout-period.

Förhoppningsvis när det händer kommer elbilar inte bara att vara det mer socialt ansvarsfulla alternativet, utan också det mer ekonomiska. Argonnes senior kemist Larry Curtis säger att solid-state-batterier "kan göra bilarna billigare och gå längre."

Tillgänglighet