Нов вид набатерија за електрични возиламожат да преживеат подолго на екстремно високи и ниски температури, според неодамнешна студија.

Научниците велат дека батериите би им овозможиле на електричните возила да патуваат подалеку со едно полнење на ниски температури - и би биле помалку склони кон прегревање во топли клими.

Ова би резултирало со поретко полнење за возачите на електрични возила, како и би далобатерииподолг живот.

Американскиот истражувачки тим создаде нова супстанца која е хемиски поотпорна на екстремни температури и се додава во литиумски батерии со висока енергија.

„Потребна е работа на висока температура во области каде што температурата на околината може да достигне троцифрени бројки, а патиштата стануваат уште потопли“, рече главниот автор, професор Женг Чен, од Универзитетот во Калифорнија, Сан Диего.

„Кај електричните возила, батериите обично се под подот, близу до овие жешки патишта. Исто така, батериите се загреваат само од течење на струја за време на работата.“

„Ако батериите не можат да го толерираат ова загревање на висока температура, нивните перформанси брзо ќе се влошат.“

Во труд објавен во понеделник во списанието „Зборник на трудови на Националната академија на науките“, истражувачите опишуваат како во тестовите, батериите одржувале 87,5 проценти и 115,9 проценти од нивниот енергетски капацитет на -40 Целзиусови (-104 Фаренхајтови) и 50 Целзиусови (122 Фаренхајтови), соодветно.

Тие исто така имаа висока кулонска ефикасност од 98,2 проценти и 98,7 проценти, соодветно, што значи дека батериите можат да поминат низ повеќе циклуси на полнење пред да престанат да работат.

Ова се должи на електролит кој е направен од литиумска сол и дибутил етер, безбојна течност што се користи во некои производствени дејности како што се фармацевтски производи и пестициди.

Дибутил етерот помага бидејќи неговите молекули не си играат лесно со литиумските јони додека работи батеријата и ги подобрува нејзините перформанси на температури под нулата.

Плус, дибутил етерот лесно може да ја издржи топлината на точката на вриење од 141 Целзиусови степени (285,8 Фаренхајтови степени), што значи дека останува течен на високи температури.

Она што го прави овој електролит толку посебен е тоа што може да се користи со литиум-сулфурна батерија, која може да се полни и има анода направена од литиум и катода направена од сулфур.

Анодите и катодите се деловите на батеријата низ кои поминува електричната струја.

Литиум-сулфурните батерии се значаен следен чекор кај батериите за електрични возила бидејќи можат да складираат до два пати повеќе енергија на килограм од сегашните литиум-јонски батерии.

Ова би можело да го удвои дометот на електричните возила без да се зголеми тежината на...батеријаспакувајте додека ги намалувате трошоците.

Сулфурот е исто така поизразен и предизвикува помалку еколошко и човечко страдање на изворот отколку кобалтот, кој се користи во традиционалните катоди на литиум-јонските батерии.

Типично, постои проблем со литиум-сулфурните батерии - сулфурните катоди се толку реактивни што се раствораат кога батеријата работи, а ова се влошува на повисоки температури.

И литиумските метални аноди можат да формираат иглести структури наречени дендрити кои можат да пробијат делови од батеријата бидејќи тоа може да предизвика краток спој.

Како резултат на тоа, овие батерии траат само до десетици циклуси.

Дибутил етер електролитот развиен од тимот на Калифорнискиот универзитет во Сан Диего ги решава овие проблеми, дури и при екстремни температури.

Батериите што ги тестираа имаа многу подолг век на траење од типичната литиум-сулфурна батерија.

„Ако сакате батерија со висока густина на енергија, обично треба да користите многу сурова, комплицирана хемија“, рече Чен.

„Високата енергија значи дека се случуваат повеќе реакции, што значи помала стабилност, поголема деградација.“

„Правењето високоенергетска батерија што е стабилна е само по себе тешка задача - обидот да се направи ова во широк температурен опсег е уште попредизвикувачки.“

„Нашиот електролит помага во подобрувањето и на катодната и на анодна страна, а воедно обезбедува висока спроводливост и меѓуфазна стабилност.“

Тимот, исто така, ја конструираше сулфурната катода за да биде постабилна со нејзино прицврстување на полимер. Ова спречува повеќе сулфур да се раствори во електролитот.

Следните чекори вклучуваат зголемување на хемијата на батеријата, така што таа ќе работи на уште повисоки температури и дополнително ќе го продолжи животниот век.