Alla som har ett intresse för elfordon (EV) kan de vanliga knockningarna utantill: långa laddningstider, begränsad räckvidd, laddstations tillgänglighet och så vidare. För att göra elbilen mer välsmakande för den amerikanska allmänheten har forskare vid Penn State University fått ett genombrott – minska litium jon batteri laddningstider till 10 minuter.
Huvudförfattaren Xiao-Guang Yang och hans kollegor publicerade en Rapportera i Joule, en tidskrift fokuserad på vetenskapen om hållbar energi. Det finns fortfarande några hinder att undanröja men den långvariga drömmen om en praktisk elbil i nivå med bekvämligheten med en bensinmotor kan vara närmare till hands än vad folk tror.
Rekommenderade videor
I ett hem med vanliga 120 volts eluttag får du cirka två till fem mils räckvidd per timme, medan laddning genom ett kraftfullare 240 volts uttag levererar tio till tjugo miles per timme av laddning. För närvarande är snabbladdningsstationer mycket snabbare, men det kan ta tjugo minuter att ge bara 60-80 miles extra räckvidd. Snabbare laddning har inte kunnat fortsätta på grund av de skadliga effekterna av litiumplätering (metallisk litium som bildas runt batteriets anod) som bildas när mycket el levereras mycket snabbt.
Relaterad
- Hur fungerar elbilar? EV-motorer och batterier förklaras
- MIT finner att det kan ta lång tid för elbilar att vara så prisvärda som du vill
- Ny forskning kan hjälpa Teslas EV-batterier att hålla i en miljon mil
Nyckeln till att lösa detta problem, enligt tidningen, är att snabbt värma batteriet till 140 grader Fahrenheit (60 grader Celsius) på 30 sekunder och bibehåll den temperaturen under laddningen cykel. Lösningen kom i form av en billig nickelfolie installerad på batterierna. Att arbeta vid högre temperaturer under endast en kort tid, i detta fall 10 minuter, förhindrar bildandet av litiumplätering.
Med detta system på plats fann teamet att efter häpnadsväckande 2 500 laddningscykler hade deras batteri fortfarande 91,7 % kapacitet. Det motsvarar en halv miljon miles i körsträcka med knappt mer tid involverad i laddning än vad det tar att tanka ett bensindrivet fordon.
Ändå kvarstår hinder innan detta kan komma ut till allmänheten. Till att börja med, att få upp batteriet till temperatur och stabilisera det där väcker miljöproblem. Om batterierna blir för varma kan de brytas ned eller i sällsynta fall explodera. Men om de är för kalla kommer litiumplätering att ske.
En annan fråga är att en ny typ av snabbladdningsstation skulle behövas, eller befintliga uppgraderas. Slutligen skulle alla batteritillverkare behöva standardisera nickelfolieplätering i sina konstruktioner. Det är dock inte orimligt att tro att dessa skulle kunna lösas inom rimlig tid med tanke på den snabba teknik som utvecklas idag.
Redaktörens rekommendationer
- Varför laddas elbilar långsamt? Litiumbatteriets gränser förklaras
- Teslas nya batteri på miljoner mil kan äntligen göra elbilar överkomliga
- Maryland bensinstation blir den första i USA med att kasta olja för 100 % elladdning
- Brist på inhemsk batteriproduktion kan korta tyska biltillverkares EV-planer
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
