- Mičiganas Universitātes pētnieki izstrādāja litija jonu akumulatoru, kas spēj ātri uzlādēties aukstos klimatos.
- Tradicionālie litija jonu akumulatori palēninās aukstajos apstākļos, jo jonu kustība šķidrā elektrolītā notiek lēnāk.
- Komanda ieviesa 20 nanometru biezu stikla cietā elektrolīta pārklājumu, ko sauc par LBCO, kas paātrina jonu kustību ātrai uzlādei.
- LBCO ļauj efektīvi uzlādēt pat temperatūrās līdz -10°C bez būtiskām izmaiņām esošajos ražošanas procesos.
- Tests parādīja, ka LBCO pārklātais akumulators saglabāja vairāk kā 92% jaudas pēc 100 cikliem ātrā 4C uzlādes ātrumā aukstos apstākļos.
- Šī jaunievedums sola ātrāku, uzticamāku elektrisko transportlīdzekļu uzlādi, palielinātu akumulatoru mūžu un veicinās elektrisko transportlīdzekļu plašāku pieņemšanu aukstajos reģionos.
- Arbor Battery Innovations ir gatava komercializēt šo solīgo tehnoloģiju.
Iedomājieties, ka jūs piestājāt pie uzlādes stacijas aukstā ziemas dienā, jūsu elektriskā transportlīdzekļa (EV) akumulators ir gandrīz tukšs, un jūs ar aizrautību vērojat, kā tas uzlādējas līdz pilnai jaudai vien 10 minūtēs. Šī vīzija vairs nav tālā sapņa, bet tuvās realitātes, pateicoties revolucionāriem pētījumiem no Mičiganas Universitātes. Šajā ievērojamajā lēcienā uz priekšu EV tehnoloģijā pētnieki ir izstrādājuši litija jonu akumulatoru, kas spēj izturēt visstingrākos aukstākos klimatus, vienlaikus saglabājot zibens ātru uzlādi.
Šīs inovācijas centrā ir radoša risinājuma meklējumi ilgstošai problēmai. Tradicionāli litija jonu akumulatori ievērojami palēninās aukstās temperatūrās, radot aizkavējumus uzlādes laikā un samazinot efektivitāti. Cēlonis? Lēnā litija jonu kustība caur akumulatora šķidro elektrolītu, kas var tikt salīdzināta ar centieniem viegli izklāt aukstu sviestu uz maizes, stāsta Neil Dasgupta, mehāniskās inženierijas eksperts, kurš piedalās projektā. Lai risinātu šo sasaldējošo problēmu, pētījumu komanda izstrādāja vienas jona vadītspējas stikla cietā elektrolīta pārklājumu, niecīgu 20 nanometru biezu slāni, kas veido viņu jauno akumulatora dizaina pamatu.
Šis modernais stikla pārklājums, ko pamatoti sauc par LBCO (Li₃BO₃-Li₂CO₃), funkcionē kā gluda šoseja, ļaujot joniem paslīdēt cauri akumulatora elektrodiem, nesaskaroties ar iecienītajām kustības sastrēgumiem, ko izraisa litija metāla uzkrāšanās. Izmantojot tādas tehnikas kā atomu slāņu nogulsnēšana, pētnieki integrēja LBCO akumulatora dizainā, radot gludu un efektīvu ceļu ātrai uzlādei pat temperatūrās, kas krītas līdz pat -10°C.
Atšķirībā no iepriekšējiem mēģinājumiem, kas prasīja būtiskas izmaiņas akumulatoru ķīmijā vai ražošanā, šis jaunais akumulators ērti iekļaujas esošajos ražošanas procesos. Šī saderība nodrošina vienmērīgāku pāreju no pētniecības laboratorijas uz tirgu, ko realizē Arbor Battery Innovations, kurai uzdots komercializēt šo tehnoloģiju.
Rigorozos testos šis inovatīvais akumulators overperformēja saviem neapstrādātajiem kolēģiem par elpu aizraujošu pārsvaru. Saglabājot vairāk kā 92% no savas kapacitātes pēc 100 cikliem ātrā 4C uzlādes ātrumā, pat aukstos apstākļos, LBCO pārklātā akumulatora izturība pierādīja savu pārākumu. Kamēr nemodificētie akumulatori cieta auksto uzlāžu spiediena, LBCO uzlabotās versijas saglabāja efektīvu darbību, sasniedzot vairāk nekā 400% uzlabojumu ātruma spējā.
Elektrisko transportlīdzekļu īpašniekiem šis jaunums sola ne tikai ātrāku un uzticamāku uzlādi ziemā, bet arī potenciālu akumulatoru mūža un efektivitātes palielināšanu. Saziņa ir skaidra: tā kā EV ainava kļūst arvien straujāka, šis tehniskais brīnums ievieš jaunu ēru komforta un ilgtspējības jomā, veidojot ceļu plašākai elektrisko transportlīdzekļu pieņemšanai aukstākajos reģionos. Sekojiet līdzi Arbor Battery Innovations attīstībai — tie drīzumā var kļūt par nākotnes automobiļu ceļā, neatkarīgi no klimata.
Revolucionārā EV akumulatora tehnoloģija: uzlādējiet 10 minūtēs pat aukstumā!
Elektrisko transportlīdzekļu (EV) nozare ir uz izšķiroša lūzuma punkta. Iedomājieties, ka jūs uzlādējat sava elektriskā transportlīdzekļa gandrīz tukšo akumulatoru līdz pilnai jaudai vien 10 minūtēs, pat visstingrākajās ziemas temperatūrās. Šī nākotnes realitāte ir pateicoties modernajiem pētījumiem, ko vada Mičiganas Universitāte, kas veido pamatu revolucionāram litija jonu akumulatora dizainam, kas spēj izturēt aukstus klimatiskus apstākļus un nodrošināt zibens ātru uzlādi.
Galvenie fakti un ieskati
1. Problēma: Tradicionālie litija jonu akumulatori ievērojami palēninās aukstās temperatūrās, aizkavējot uzlādes laiku un samazinot efektivitāti. Šī palēnināšanās notiek, jo litija joni aukstajos apstākļos lēnāk pārvietojas caur akumulatora šķidro elektrolītu.
2. Inovācija: Mičiganas Universitātes pētnieku komanda izveidoja vienas jona vadītspējas stikla cietā elektrolīta pārklājumu, ko sauc par LBCO (Li₃BO₃-Li₂CO₃), kas risina šo problēmu. Šis pārklājums, kuru biezums ir tikai 20 nanometri, ļauj joniem pārvietoties caur akumulatoru ar minimālu pretestību, pat temperatūrās līdz -10°C.
3. Tehnoloģija: Izmantojot atomu slāņu nogulsnēšanu, LBCO ir bez piepūles integrēts akumulatora dizainā, neprasot būtiskas izmaiņas ražošanas procesos. Šī saderība atvieglo pāreju no pētniecības uz komercializāciju, ko vada Arbor Battery Innovations.
4. Veiktspēja: Testos LBCO pārklātais akumulators saglabāja vairāk kā 92% jaudas pēc 100 cikliem ātrā 4C uzlādes ātrumā, pat aukstos apstākļos — pārspējot neapstrādātos akumulatorus par vairāk nekā 400% ātruma spējā.
Reālās izmantošanas gadījumi
– Aukstajā klimatā izmantojams: Šis attīstības solis nozīmē, ka EV īpašnieki aukstākos reģionos var baudīt uzticamu, ātru uzlādi, neuztraucoties par ilgu uzlādes laiku sals.
– Palielināta efektivitāte: Ātrāka uzlāde un uzlabota veiktspēja veicina ilgāku akumulatoru mūžu un enerģijas efektivitāti elektriskajos transportlīdzekļos.
Tirgus prognozes un nozares tendences
Globālā cīņa par tīrāku, ilgtspējīgu enerģiju turpina virzīt inovācijas EV tehnoloģijā. Saskaņā ar BloombergNEF datiem globālais elektrisko transportlīdzekļu tirgus ir sagaidāms, ka tas pieaugs ar CAGR virs 29% no 2020. līdz 2030. gadam. Tādi uzlabojumi kā LBCO pārklātais akumulators ir būtiski, lai paātrinātu EV pieņemšanu, it īpaši rajonos ar skarbām ziemām.
Priekšrocību un trūkumu apskats
Priekšrocības:
– Ātra uzlāde: Uzlādes laika samazināšana būtiski uzlabo EV komfortu.
– Aukstā laika veiktspēja: Saglabā darbības efektivitāti, novēršot aukstumā saistītās uzlādes problēmas.
– Saderība: Var tikt integrēts esošajos ražošanas procesos, samazinot ražotāju izmaksas.
Trūkumi:
– Izstrādes posms: Tehnoloģija pašlaik pāriet no laboratorijas pētījumu posma uz komercializāciju, kas nozīmē, ka plaša pieejamība var aizņemt laiku.
– Jauna tehnoloģija riski: Tāpat kā ar jebkuru jauno tehnoloģiju, var rasties neparedzēti izaicinājumi, kas saistīti ar ražošanas mērogotspēju vai ilgtermiņa izturību.
Rīcības ieteikumi
– Autoražotāji: Izmantojiet tādus uzlabojumus kā LBCO, lai uzlabotu EV modeļus, kas mērķēti uz aukstās klimata tirgiem.
– Patērētāji: Sekojiet līdzi jaunākajām akumulatoru tehnoloģijām, jo tās piedāvā potenciālus ieguvumus komfortā un veiktspējā.
– Investori: Apsveriet iespējas investēt inovatīvajās akumulatoru tehnoloģijās, jo tām ir potenciāls ievērojami mainīt EV ainavu.
Sekojiet līdzi Arbor Battery Innovations un Mičiganas Universitātes attīstībai, lai iegūtu jaunāko informāciju par augstas veiktspējas akumulatoru tehnoloģiju. Lai iegūtu vairāk ieskatu par EV jaunumiem un ilgtspējīgu transportu, apmeklējiet Mičiganas Universitāti.