Image
6.11.2019 0 Comments

Svetlo by umožnilo nabíjať batérie elektromobilov oveľa rýchlejšie

Vedci z Argonne National Laboratory patriaceho americkému ministerstvu energetiky (DOE) zverejnili nový mechanizmus na urýchlenie nabíjania lítiovo-iónových batérií pre elektrické vozidlá. Zistili, že vystavenie katód lúču koncentrovaného svetla dvojnásobne skracuje dobu nabíjania takýchto batérií. V prípade komercializácie by táto technológia mohla zmeniť paradigmu v nabíjaní elektromobilov.

Rýchlosť nabíjania zostáva kritickou výzvou, ktorá bráni masovejšiemu rozšíreniu elektrických vozidiel. Nabitie vybitej batérie trvá zvyčajne asi 8 hodín. Existujú síce ultrarýchle nabíjacie stanice, ktoré nabíjajú batérie vyšším prúdom, ale priveľa prúdu za príliš krátky čas znižuje výkon batérie. Lítiovo-iónové batérie pre vozidlá sa obvykle nabíjajú pomaly, aby sa dosiahla úplná elektrochemická reakcia. Tá zahŕňa odčerpanie lítia z oxidovej katódy a jeho uloženie do grafitovej anódy.

Elektródy dnešných Li-ion batérií sú uložené v puzdre. Nová technológia využívajúca asistenciu svetla pracuje s priehľadným kontajnerom, ktorý umožňuje koncentrovanému svetelnému lúču osvetľovať elektródy batérie počas nabíjania. Vedci predpokladali, že počas nabíjania bude biele svetlo priaznivo interagovať s typickým katódovým materiálom, ktorým je oxid lítno-mangánový, skrátene LiMn204 (LMO).

Kľúčové pri tejto reakcii je vzájomné pôsobenie svetla s LMO, polovodičovým materiálom, o ktorom je známe, že interaguje so svetlom. Pri absorpcii fotónov počas nabíjania mení prvok mangán v LMO svoj stav nabitia z trojmocného na štvormocný. V reakcii na to sa ióny lítia z katódy uvoľňujú rýchlejšie, ako by to bolo bez fotónovej excitácie. Rýchlejšia reakcia v batérii viedla k jej rýchlejšiemu nabíjaniu bez zníženia výkonu alebo skrátenia životnosti.

Úrad pre automobilové technológie DOE identifikoval rýchle nabíjanie ako hlavný problém pri hromadnom rozšírení elektromobilov a stanovil cieľ dosiahnuť 15-minútovú dobu nabíjania. Tento výskum by mohol byť kľúčom k dosiahnutiu tohto cieľa. Štúdia s názvom Photo-accelerated fast charging of lithium-ion batteries bola publikovaná v časopise Nature Communications.

Zdroj: sciencedaily.com.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Technológie 2

Elektrická motorka BMW valcuje benzínových rivalov

13.12.2019 00:10

Spoločnosť BMW predstavila na tlačovom podujatí pre európskych novinárov prototyp elektrického motocykla s názvom BMW E-Power Roadster. Podľa špecifikácií publikovaných zúčastnenými novinármi má moto ...

Technológie

Kvapalné batérie sa môžu stať veľkým konkurentom Li-ion. Stavili na ne aj Gates a Bezos

13.12.2019 00:00

Správa OSN o zmene klímy, ktorá bola zverejnená 26. novembra, priniesla pre Zem hrozivú výstrahu: Pokiaľ sa emisie skleníkových plynov čoskoro drasticky neznížia, bude planéta v blízkej budúcnosti vys ...

Technológie 12

Video: Elektrická terénna motorka ukazuje, prečo sú dni benzínu spočítané

12.12.2019 00:15

Je krásne pozerať sa na to, ako elektrický motocykel lieta vzduchom v nedotknutom lese. Predviedol to Chris Northover a jeho elektrický dirtbike OSET 24.0 Racing. Vo svojom videu ukázal, ako si skúš ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

ACER_122019

Najnovšie videá