Пока новые виды аккумуляторов не вышли на порог широкого применения, исследователи разрабатывают меры, позволяющие традиционным литий-ионным аккумуляторам улучшить свои эксплуатационные характеристики и подольше оставаться в строю. Общераспространенная проблема литиевых батарей это долгое время заряда, достигающая 8 и более часов при нормальном, а не «турбо» режиме, нет можно делать и экспресс зарядку, но это существенно сказывается на долговечности батарей. Большие зарядные токи изнашивают материал батарей куда быстрее чем подзарядка малыми токами, что впрочем, известно любому автолюбителю, а не только обладателю железного «электроконя». В литиевых аккумуляторах применяемых на электромобиле больше всего изнашивается литий марганцевый катод (оксид лития-марганца-LiMn 2 O 4 (LMO). При зарядке большим током электрохимическая реакция протекает не полностью и не успевает «залатать дыры» доставляя литий в графитовый анод, в результате чего изнашивание катода сильно увеличивается.
Современные литий-ионные аккумуляторы работают в полной темноте, а электроды помещены в футляр. При использовании технологии быстрой зарядки будет использоваться прозрачный контейнер, который позволяет концентрированному свету освещать электроды батареи во время зарядки. Исследователи заметили что при воздействии белого света (например ксеноновой лампы) на катод, материал катода отлично взаимодействует со светом. Ключевым компонентом этой благоприятной реакции является взаимодействие света с LMO, полупроводниковым материалом, который, как известно, взаимодействует со светом. Поглощая фотоны света во время зарядки, элемент марганец в ЖИО изменяет свое состояние заряда с трехвалентного на четырехвалентное (Mn 3+ на Mn 4+ ). В ответ ионы лития выбрасываются из катода быстрее, чем происходило бы без процесса фотонного возбуждения. При замерах времени зарядки оказалось, что оно уменьшилось примерно в 2 раза. Дальнейшие тесты не выявили, каких либо разрушительных последствий при таком способе подзарядки батарей.
Сейчас исследователи поставили себе целью подобрать характеристики и интенсивность освещения компонентов батареи, таким образом чтобы приблизиться к 15 минутной зарядке «до полного» без ущерба для батареи и разрабатывают новый вид «ячеек-монеток» батареи для удобства их освещения в самом корпусе батареи с возможностью обслуживания и удобства эксплуатации.
Ну а почитать про будущие виды аккумуляторов, которые вот вот выйдут на широкую арену вместо традиционных литий-ионных вы можите на этом канале в статьях:
Конец эры литий-ионных аккумуляторов близок? В перспективе 1000км пробега для электромобилей.
Количество электромобилей может удвоиться. Новое поколение аккумуляторов
Электромобили будут проезжать в 15 раз