Ученые из Университета штата Пенсильвания впервые показали аккумулятор высокой плотности, который можно зарядить примерно за 10 минут.
У аккумуляторов электромобилей есть два камня преткновения — емкость и скорость зарядки. И если с емкостью вопрос более-менее решается (современные электрокары могут проехать на одном заряде более 400 км), то вот заряжать автомобиль по-прежнему приходится часами. Справиться с этой проблемой раз и навсегда помогут открытия американских ученых.
В 2016 году исследователи Пенсильванского университета решили проблему снижения производительности литиевых батарей в холодном климате, внедрив механизм саморегулирования температуры. Для этого они использовали никелевую фольгу, которая быстро нагревает аккумулятор при отрицательных температурах, позволяя ему нормально функционировать.
В 2019 году ученые использовала эту технологию для зарядки прототипа литиевой батареи при высоких температурах, которые обычно приводят к ее разрушению. Для этого снова использовалась тонкая никелевая фольга, через которую проходят электроны, чтобы быстро нагревать батарею всего за 30 секунд, прежде чем она снова быстро охлаждается. Это было сделано таким образом, чтобы батарея могла быстрее заряжаться при высоких температурах, но не разрушалась при этом.
Сверхбыстрая зарядка аккумулятора
Ученые продолжают совершенствовать эту технологию и в недавно опубликованном исследовании объединили это быстрое время зарядки с более высокой плотностью энергии в новом прототипе батареи.
В нем снова используется нагревательный элемент из никелевой фольги для ускорения зарядки. Последняя версия аккумулятора имеет плотность энергии 265 Втч/кг, что на шаг выше по сравнению с 209 Втч/кг предыдущей версии. По словам команды, такая плотность энергии и короткое время зарядки описываются как рекордное сочетание и могут открыть некоторые интересные возможности в дизайне электромобилей.
Аккумулятор удалось зарядить до 70% за 11 минут в течение 2000 циклов, что, по словам команды, эквивалентно полумиллиону миль (800 тысяч километров), пройденных исключительно с помощью быстрой зарядки. Исследователи предполагают, что эта новая технология аккумуляторов откроет путь к более дешевым, компактным и энергоемким источникам энергии, которые можно быстро заряжать, чтобы комфортно пользоваться электромобилями. Это будет зависеть от широкого доступа к соответствующей зарядной инфраструктуре, но если для зарядки авто вам понадобится остановиться лишь на 10 минут - представьте, какие перспективы это откроет.