Wissenschaftler der Pennsylvania State University haben Batterien mit einer hohen Energiespeicherdichte entwickelt, die in nur 10 Minuten aufgeladen werden können. Dies wird die Verwendung kleinerer Batterien in Elektrofahrzeugen ermöglichen, was bedeutet, dass die Kosten für die Autos selbst gesenkt werden.
Um Batterien schnell aufzuladen, müssen Sie zunächst für deren effektive Kühlung sorgen, da die Zufuhr einer großen Energiemenge sicherlich zu einer Erwärmung der Elemente führt. Die Aufgabe, für optimale Temperaturbedingungen zu sorgen, gilt als ziemlich schwierig: In der traditionellen Version verwendeten Ingenieure sperrige und teure Kühl- und Heizsysteme, um sie zu lösen – sie arbeiten langsam und verbrauchen selbst viel Energie.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Professor Chao Yang Wang wandte sich der internen thermischen Modulation zu, einer aktiven Methode zur Temperaturkontrolle, um eine maximale Batterieleistung zu erreichen. Auf diese Weise können Sie das Temperaturregime aus dem Inneren der Batterie selbst regulieren. Dazu war es notwendig, die Struktur der Batterie zu ändern und eine hauchdünne Nickelfolie hinzuzufügen, die neben Anode, Kathode und Elektrolyt zur vierten Grundkomponente wurde. Als eine Art inneres Stimulans dient die Folie der inneren Selbstregulierung, um eine optimale Temperatur und Reaktionsfähigkeit zu erreichen - dies ermöglicht eine 10-minütige Schnellladung für fast jeden Batterietyp.
Im Rahmen der Studie bauten Wissenschaftler einen Batterieprototyp mit einer Energiespeicherdichte von 265 Wh/kg – zum Vergleich: Bei CATL-Qilin-Batterien, deren Massenproduktion erst 2023 anläuft, sind es 255 Wh/kg. In 11 Minuten können die von Wissenschaftlern aus Pennsylvania entwickelten Batterien so weit aufgeladen werden (um 70 %), dass eine Gangreserve von 320 bis 480 km zur Verfügung steht. Gleichzeitig behalten sie ihre Eigenschaften für 2000 Zyklen bei – das heißt, mit einer Schnellladung allein können Sie etwa 800.000 km laufen.
Wissenschaftler sagen, dass es mit einer vorhandenen Ladeinfrastruktur möglich sein wird, die Kapazität von Batterien für Elektrofahrzeuge von 150 kWh auf 50 kWh zu reduzieren. Dies wird den Verbrauch kritischer Rohstoffe wie Kobalt, Graphit und Lithium reduzieren sowie die Kosten von Elektrofahrzeugen senken und damit deren Vertrieb erleichtern. EC Power hat sich bereits angemeldet, um die Technologie auf den Markt zu bringen.
2022-10-13 16:10:37
Autor: Vitalii Babkin