- Michigan State ülikooli teadlased on välja töötanud liitiumioonaku, mis suudab külmades kliimates kiiresti laadida.
- Tavaliselt aeglustuvad liitiumioonakud külmades tingimustes, kuna ioonide liikumine vedelas elektrolüüdiproovis on aeglane.
- Meeskond esitles 20-nanomeetri paksust klaasjätkusuutlikku elektrolüütkatet nimega LBCO, mis suurendab ioonide liikumist kiireks laadimiseks.
- LBCO võimaldab tõhusat laadimist temperatuuridel kuni -10°C ilma olemasolevate tootmisprotsesside ulatusliku muutmiseta.
- Testimise käigus säilitas LBCO kattega aku üle 92% mahust pärast 100 tsüklit kiire 4C laadimiskiirusel külmades tingimustes.
- See uuendus lubab kiiremat ja usaldusväärsemat EV laadimist, pikemat aku eluiga ning edendab EV-de laiemat kasutuselevõttu külmemates regioonides.
- Arbor Battery Innovations kavatseb selle lubava tehnoloogia kommertsialiseerida.
Kujutage ette, et sõidate külma talvepäeva laadimisjaama, teie elektrisõiduki (EV) aku on peaaegu tühi, ja vaatate imetlusega, kuidas see laeb vaid 10 minutiga täiselektrisse. See visioon ei ole enam kauge unistus, vaid kohe saabuv tegelikkus, tänu Michigan State ülikooli maapealsele uurimistööle. Uurijad on loonud liitiumioonaku, mis suudab taluda kõige külmemaid kliimasid, samal ajal pakkudes ägedat kiiret laadimist.
Selle uuenduse keskmes on nutikas lahendus pikaajalisele probleemile. Traditsiooniliselt aeglustuvad liitiumioonakud külmades temperatuurides oluliselt, mis põhjustab laadimisaegade viivitusi ja vähendab efektiivsust. Põhjus? Liitiumiioonide aeglane liikuvus akus vedelas elektrolüütis, mida võib võrrelda külma või õliste või sujuvalt leiva peale määrimise katsumusega, ütleb projektis osalenud mehhanikainsener Neil Dasgupta. Selle külma probleemi lahendamiseks töötas teadlastelt välja ühekordne ioonide kandja klaasjätkusuutlik elektrolüütkatte, mis on vaid 20 nanomeetrit paks ja moodustab nende uue aku disaini aluse.
See keeruline klaaskate, mille nimi on LBCO (Li₃BO₃-Li₂CO₃), toimib nagu sujuv maantee, võimaldades ioonidel akude elektroodide kaudu libiseda ilma tuntud liiklusummikuteta, mis on põhjustatud liitiumimetalli kogunemisest. Uurijad integreerisid LBCO akuduuringusse, kasutades tehnikaid nagu aatomikoormus ja andes moodsa ja tõhusa tee kiireks laadimiseks, isegi temperatuuridel, mis langevad kuni -10 °C.
Erinevalt varasematest katsetest, mis nõudsid suuri tehnilisi muudatusi aku keemias või tootmises, sobib see uus aku olemasolevatesse tootmisprotsessidesse sujuvalt. See ühilduvus tagab sujuva ülemineku uurimislaborist turule, mida toimetab Arbor Battery Innovations, kelle ülesanne on selle tehnoloogia kommertsialiseerimine.
Tugevates testides ületas see innovaatiline aku oma katmata võrdluspunkte erakordselt suurte marginaalidega. Säilitades üle 92% oma mahust pärast 100 tsüklit kiire 4C laadimiskiirusel, isegi külmades tingimustes, tõestas LBCO kattega aku oma üleolekut. Kui katmata akud lõhkesid külmade laadimise tingimuste all, säilitasid LBCO täiendatud versioonid tõhusat toimimist, märkides enamat kui 400% paranemist kiirusvõimes.
Elektrisõidukite omanikele lubab see areng mitte ainult kiiremat ja usaldusväärsemat laadimist talvel, vaid samas väldib ka akude eluiga ja efektiivsuse suurenemist. Selge sõnum: kui EV maastik muutub kuumaks, toob see tehniline imeline uus ajastu mugavuste ja jätkusuutlikkuse poole, sillutades teed elektrisõidukite laiemaks kasutuselevõtuks külmemates regioonides. Jälgige Arbor Battery Innovations arengut – nad võivad peagi toita autotööstuse tulevikku, olenemata kliimast.
Revolutsiooniline EV aku tehnoloogia: Laadi 10 minutiga isegi külmas!
Elektroonilise sõiduki (EV) tööstus on suure läbimurde serval. Kujutage ette, et laadite oma elektrisõiduki peaaegu tühi aku täiselektrisse vaid kümne minutiga, isegi kõige külmemates talvetemperatuurides. See tuleviku reaalsus on tänu uuenduslikule teadustööle Michigan State ülikoolis, mille kaudu rajatakse teed revolutsioonilisele liitiumioonaku disainile, mis suudab taluda külmi kliimaid ja pakkuda ägedat kiiret laadimist.
Peamised faktid ja ülevaated
1. Probleem: Traditsioonilised liitiumioonakud aeglustuvad külmades temperatuurides oluliselt, põhjustades laadimisaja viivitusi ja vähendades efektiivsust. See aeglustumine toimub, kuna liitiumiioonid liiguvad külmades tingimustes vedelas elektrolüütis aeglaselt.
2. Uuendus: Michigan State ülikooli teadlaste meeskond lõi ühekordse ioonide kandva klaasjätkusuutliku elektrolüütkatte, mida nimetatakse LBCO (Li₃BO₃-Li₂CO₃), mis lahendab selle probleemi. See on vaid 20 nanomeetrit paks ja võimaldab ioonide kdades läbi aku minimaalse resistentsusega, isegi temperatuuridel kuni -10 °C.
3. Tehnoloogia: Aatomikoormuse kaudu integreeritakse LBCO akude disainiga ilma, et oleks nõutud suuri muudatusi tootmisprotsessides. See ühilduvus lihtsustab üleminekuid uurimisest kaubandusse, mida juhib Arbor Battery Innovations.
4. Toime: Testide käigus säilitas LBCO kattega aku pärast 100 tsüklit kiire 4C laadimiskiirusel üle 92% mahust – isegi külmades tingimustes – ületades katmata akusid üle 400% kiirusvõimes.
Reaalmaailma kasutusjuhud
– Külmaga seotud kasutus: See areng tähendab, et EV omanikele külmemates piirkondades on võimalik nautida usaldusväärset ja kiiret laadimist, ilma et peaks muretsema pikemate laadimise sesioonide pärast külmas.
– Tõhusa tõus: Kiiremad laadimised ja paranenud tulemuslikkus aitavad kaasa aku pikaealisusele ja üldisele energiatõhususele.
Turuprognoosid ja tööstuse suundumused
Globaalne surve puhtama ja jätkusuutlikuma energia järele jätkab EV tehnoloogia uuenduste juhtimist. BloombergNEFi andmetel prognoositakse, et globaalne elektrisõiduki turg kasvab 2020. aastast 2030. aastani koos CAGR üle 29% . Sellised edusammud nagu LBCO kattega aku on hädavajalikud EV kasutuselevõtu kiirendamiseks, eriti külmades talvistes piirkondades.
Plusside ja miinuste ülevaade
Plussid:
– Kiire laadimine: Laadimisaegade olulise vähenemine suurendab EV mugavust.
– Külmadel ilma tingimustel: Säilitab toimimisefektiivsuse, kaotades külmaga seotud laadimisprobleemid.
– Ühilduvus: Suudab integreeruda olemasolevatesse tootmisprotsessidesse, vähendades tootjate kulusid.
Miinused:
– Arendusetapp: Tehnoloogia liigub praegu laboris avastamisest kauplemiseks, mistõttu laialdase kättesaadavuse saavutamine võib võtta aega.
– Uue tehnoloogia riskid: Nagu iga uue tehnoloogia puhul, võivad tekkida ettenägematud probleemid tootmisvõimekuse või pikaajalise vastupidavuse vallas.
Tegevussoovitused
– Autotootjad: Kasutage LBCO edusamme, et parandada EV mudeleid külmade turge suunates.
– Tarbijad: Olge kursis uute akutehnoloogiate arengutega, kuna need võivad pakkuda mugavuse ja tulemuslikkuse potentsiaalseid eeliseid.
– Investeerijad: Kaaluge investeerimisvõimalusi innovaatilistes akutehnoloogiates, kuna need võivad oluliselt muuta EV maastikku.
Olge kursis Arbor Battery Innovationsi ja Michigan State ülikooli arenguga uuema ja kõrgema saavutavate akutehnoloogiate alal. Rohkem ülevaateid EV edusammude ja jätkusuutliku transpordi kohta leiate aadressilt Michigan State ülikool.