Descoperirea permite încărcarea gratuită a bateriei vehiculului electric în doar 10 minute

O baterie modulată termic pentru vehiculele electrice de pe piață, fără anxietate la distanță și cu siguranță de neegalat, costuri reduse și fără cobalt, este dezvoltată de o echipă de ingineri Penn State. Credit: Laboratoarele Chao-Yang Wang, Penn State

Anxietatea la șir, frica de a rămâne fără energie înainte de a putea reîncărca un vehicul electric, ar putea fi un lucru din trecut, potrivit unei echipe de ingineri din Penn State, care se uită la bateriile cu fosfat de litiu-fier pe care le au o distanță de 250 de mile cu capacitatea de a încărca în 10 minute.

„Am dezvoltat o baterie destul de inteligentă pentru vehiculele electrice pe piața de masă, cu o paritate a costurilor cu vehiculele cu combustie”, a declarat Chao-Yang Wang, William E. Diefenderfer Șef de inginerie mecanică, profesor de inginerie chimică și profesor de știința materialelor și inginerie și director al Centrului Penn State pentru motoare electrochimice. „Nu mai există anxietate la distanță și această baterie este accesibilă”.

Cercetătorii spun, de asemenea, că bateria ar trebui să fie bună pentru 2 milioane de mile pe durata vieții sale.

Raportează astăzi (18 ianuarie 2021) despre Energia naturii că cheia longevității și a reîncărcării rapide este capacitatea bateriei de a se încălzi rapid la 140 de grade Fahrenheit, pentru încărcare și descărcare, apoi răcireți când bateria nu funcționează.

„Încărcarea foarte rapidă ne permite să golim bateria fără a provoca tulburări de rază de acțiune”, a spus Wang.

Bateria utilizează un acces cu autoîncălzire dezvoltat anterior în centrul orașului Wang. Bateria de autoîncălzire folosește o folie subțire de nichel cu un capăt atașat la terminalul negativ și celălalt care se extinde în afara celulei pentru a crea un al treilea terminal. Odată ce electronii se scurg, se încălzește rapid în foaia de nichel prin căldura de rezistență și încălzește interiorul bateriei. Odată ce temperatura internă a bateriei este de 140 de grade F, comutatorul se deschide și bateria este pregătită pentru încărcare sau descărcare rapidă.

Echipa Wang a modelat această baterie folosind tehnologiile existente și abordări inovatoare. Ei sugerează că folosind această metodă de autoîncălzire, pot folosi materiale ieftine pentru catod și anod al bateriei și un electrolit sigur, de joasă tensiune. Catodul este fosfat de litiu-fier stabil termic, care nu conține niciunul dintre materialele scumpe și critice, cum ar fi cobaltul. Anodul este realizat din grafit de particule foarte mare, un material sigur, ușor și ieftin.

Din cauza autoîncălzirii, cercetătorii au spus că nu ar trebui să-și facă griji cu privire la depunerea inegală de litiu în anod, care poate provoca nituri de litiu care sunt periculoase.

“Această baterie are greutate, volum și costuri reduse”, a spus Wang. “Sunt foarte fericit că am găsit în cele din urmă o baterie care va aduce beneficii pieței de masă a consumatorilor.”

Potrivit lui Wang, aceste baterii mai mici pot produce o cantitate mare de energie în timpul încălzirii – 40 kilowatti oră și 300 kilowati energie. Un vehicul electric cu această baterie ar putea merge de la zero la 60 mile pe oră în 3 secunde și ar circula ca un Porsche, a spus el.

“Astfel vom schimba mediul și nu vom contribui doar la mașinile de lux”, a spus Wang. „Lăsați pe toată lumea să-și permită vehicule electrice”.

Referință: 18 ianuarie 2021, Energia naturii.
DOI: 10.1038 / s41560-020-00757-7

Alți cercetători din Penn State care lucrează la proiect au inclus Xiao-Guang Yang, profesor asistent de cercetare în inginerie mecanică, și Teng Liu, doctorand în inginerie mecanică.

Biroul Departamentului Energiei din SUA pentru Eficiență Energetică și Energie Regenerabilă și William E Diefenderfer Endowment au susținut acest studiu.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Apneea obstructivă în somn este frecventă la persoanele cu tulburări cognitive – este tratabilă

O tulburare de somn tratabilă în mod obișnuit la persoanele cu probleme de gândire și memorie. Apnee obstructivă în somn - respirația se oprește de...

Oamenii de știință dezvăluie cheia creșterii musculare adecvate

Analiza imunofluorescenței unui grup de celule stem proliferante asociate cu fibre musculare (gri). Celulele stem produc Dll1 (roșu) și MyoD (verde). Două...

ExoMars Orbiter surprinde fermitatea la locul de aterizare al craterului Mars Jezero

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter a observat vehiculul NASA Perseverance Mars 2020, împreună cu o parașută și o carapace spate, un scut termic și o...

Reglarea cuantică în grafen avansează era comunicațiilor fără fir Terahertz de mare viteză

Tunelare cuantică. Credit: Daria Sokol / Biroul de presă MIPT Oamenii de știință de la MIPT, Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova și Universitatea...

Utilizarea moleculelor vibrante pentru a investiga proprietățile undelor materiei

Ionii moleculari HD + (perechi de puncte galbene și roșii) într-o capcană de ioni (gri) sunt iradiați de o undă laser (roșu). Acest...

Newsletter

Subscribe to stay updated.