Inginerii mecanici americani spun că au dezvoltat o baterie litiu-ion care poate fi încărcată suficient în 10 minute pentru a alimenta o mașină electrică care să acopere mai mult de 350 de kilometri.

mașină

Secretul constă în ridicarea temperaturii pentru a crește viteza de reacție, apoi răcirea ei în timpul descărcării, relatează echipa de la Universitatea de Stat din Pennsylvania în jurnal Joule.

Bateriile convenționale cu litiu sunt încărcate și descărcate la aceeași temperatură pentru a evita placarea cu litiu - acumularea depozitelor de litiu pe suprafața anodului, care reduce capacitatea celulei și poate provoca vârfuri electrice.

Cu toate acestea, Chao-Yang Wang și colegii săi au descoperit că ar putea evita această problemă prin împingerea temperaturii la 60 de grade Celsius pentru câteva minute.

„Cheia este de a realiza o încălzire rapidă, altfel bateria va rămâne la temperaturi ridicate prea mult timp, provocând o degradare severă”, spune Wang.

Pentru a face acest lucru, au dezvoltat o structură de nichel cu autoîncălzire care se preîncălzește în mai puțin de 30 de secunde. Pentru a-l testa, au încărcat trei celule din pungă de grafit concepute pentru vehicule electrice hibride la 40, 49 și 60 de grade, precum și un control la 20 de grade.

Au descoperit că bateriile preîncălzite la 60 de grade ar putea susține procesul de încărcare extrem de rapid timp de 1700 de cicluri, în timp ce celula de control ar putea ține pasul doar 60. La o temperatură medie de încărcare între 49 și 60 de grade, nu a fost observată nici o degradare.

„În trecut, se credea universal că bateriile litiu-ion ar trebui să evite funcționarea la temperaturi ridicate din cauza îngrijorării reacțiilor laterale accelerate”, spune Wang.

„Acest studiu sugerează că beneficiile placării cu litiu atenuate la o temperatură ridicată cu un timp de expunere limitat depășesc cu mult impactul negativ asociat cu reacțiile secundare exacerbate”.

Cercetătorii spun că tehnologia este complet scalabilă, deoarece toate celulele se bazează pe electrozi disponibili industrial; și și-au demonstrat deja utilizarea în celule, module și acumulatori la scară largă.

Folia de nichel crește costul fiecărei celule cu 0,47%, adaugă acestea, dar deoarece designul elimină necesitatea încălzitoarelor externe utilizate în modelele actuale, de fapt scade costul producerii fiecărui pachet.