Эксперты Кембриджа нашли совершенно простое решение для более долговечных аккумуляторов электромобилей. Просто приложите к нему давление.
Ученые нашли способ продлить срок службы аккумуляторов электромобилей, не изобретая батарею заново
Аккумуляторы электромобилей обычно связаны с новой химией, экзотическими материалами или более быстрой зарядкой/большей емкостью. Но новое исследование показывает, что можно обойтись без всех этих сложностей и воспользоваться очень простым решением. Исследователи из Кембриджского университета обнаружили, что создание правильного давления на аккумулятор действительно помогает.
Исследование касалось того, как физическое давление влияет на срок службы литий-ионных аккумуляторов, и выяснило, что поддержание ячеек под постоянным давлением может удвоить их срок службы. Работа была опубликована в журнале Nature Energy, и команда утверждает, что улучшение произошло без изменения активных материалов, электролита или основной химии батареи.
Как давление помогает?
Литий-ионные аккумуляторы физически расширяются и сжимаются во время зарядки и разрядки. Кембридж сравнивает это движение с дыханием. Со временем это повторяющееся механическое напряжение может способствовать деградации внутри ячейки. Чтобы изучить это, исследователи построили специальное устройство, которое применяло постоянное давление к литий-ионным пакетным ячейкам с помощью пневматических мехов, которые действуют как саморегулирующиеся воздушные подушки. Установка также измеряла крошечные изменения в толщине аккумулятора во время циклирования.
Ключевое открытие заключалось в нахождении оптимального давления. При давлении около 12,5 бар, или примерно 181 psi, ячейки служили примерно в два раза дольше, чем ячейки, протестированные при более низких или более высоких уровнях давления. Хотя проще говоря, это означает, что не нужно позволять батарее «дышать», это не значит, что мы должны раздавить каждую батарею электромобиля, чтобы увидеть удивительные результаты. Давление должно контролироваться очень осторожно.
Почему слишком высокое или слишком низкое давление плохо
Исследование выявило различные режимы отказа в зависимости от давления. Когда давление было слишком низким, трещины на катоде ускорялись. Когда давление было слишком высоким, на аноде появлялось литиевое покрытие, что также плохо сказывается на сроке службы и безопасности батареи. Таким образом, существует проблема «золотой середины», а не простое решение. Аккумуляторы электромобилей могут извлечь выгоду из того, что они находятся под правильными механическими условиями, однако система должна поддерживать давление стабильным по мере того, как батарея расширяется, сжимается, стареет и меняет форму.
Но подход интересен. Вместо того чтобы заниматься химией и другими аспектами, он рассматривает проблему с точки зрения механического дизайна. Исследование все еще находится на ранней стадии и было протестировано в лабораторных условиях, поэтому это не то, что автоматически появится в электромобилях следующего года. Кембридж подал заявку на патент через Cambridge Enterprise, и следующей задачей является выяснить, как масштабировать идею контроля давления для коммерческих аккумуляторных блоков.
Викхйат Вивек — технический журналист и рецензент с семилетним опытом освещения потребительской электроники, с акцентом на…
BMW представила переработанный X5 с бензиновыми, гибридными, электрическими и водородными вариантами
BMW не могла определиться с силовой установкой, поэтому выпустила все варианты
BMW представила пятую генерацию X5, дав одному из своих самых продаваемых роскошных внедорожников крупнейшую переработку на сегодняшний день. Новый модель предлагает свежий дизайн, вдохновленный Neue Klasse, полностью переработанный интерьер и самый широкий выбор силовых установок, который когда-либо предлагал X5. Наряду с бензиновыми, дизельными и подключаемыми гибридными версиями, BMW представила первый полностью электрический iX5, подтвердив, что водородный X5 присоединится к линейке на более позднем этапе.
Больше вариантов силовых установок, больше технологий и свежий дизайн
Tesla сталкивается с проблемой кражи аккумуляторов
Даже аккумуляторы Tesla не могут дождаться, чтобы выехать на дорогу
Tesla сталкивается с необычной проблемой безопасности в США, и это происходит до того, как многие из ее аккумуляторов даже попадают на дорогу. Согласно расследованию WIRED, несколько грузовиков с аккумуляторами Tesla якобы были украдены прямо из гигафабрики компании в Неваде, что подчеркивает растущую волну организованной кражи грузов, нацеленной на высокоценные технологические поставки.
Кража грузов становится серьезной проблемой для Tesla
Архивный соперник Tesla уже победил в технологии зарядки. Теперь он тестирует прорыв в автономном вождении
BYD не скрывает своих амбиций создать больше собственной технологии. Это включает все, от аккумуляторов до электрических моторов, а теперь даже чипов ИИ, которые питают системы помощи водителю. Но несмотря на все эти успехи, последний шаг компании предполагает, что она еще не готова разорвать связи с внешними производителями чипов. Вместо этого BYD, похоже, выбирает практический путь.
Умный объезд перед пунктом назначения
Другие статьи
Эксперты Кембриджа нашли совершенно простое решение для более долговечных аккумуляторов электромобилей. Просто приложите к нему давление.
Кембриджские исследователи обнаружили, что применение правильного постоянного давления к ячейкам литий-ионных аккумуляторов может удвоить их срок службы без изменения химии.
