Американские ученые уменьшили размер металлического токоприемника аккумулятора EV на 80%, чтобы обеспечить сверхбыструю зарядку. Новый аккумулятор разработан исследователями Национальной лаборатории Окриджа (ORNL) при Министерстве энергетики США.
Согласно официальным сообщениям, исследователи из США разработали новую технологию создания легких аккумуляторов для электромобилей, способную восстанавливать до 80 процентов емкости аккумулятора за считанные минуты. Как сообщается, команда Национальной лаборатории Окриджа, исследовательского центра Министерства энергетики в Теннесси, разработала инновационную батарею, которая обеспечивает превосходную плотность энергии и возможность быстрой зарядки в течение длительного времени, благодаря использованию нового типа токосъемника. Это позволяет аккумулятору восстанавливать по меньшей мере 80 процентов своей энергии за 10 минут при меньшем расходе металла, особенно меди, которая пользуется большим спросом, что снижает нагрузку на цепочки поставок в США.
Участвовавшие в этом исследовании ученые подчеркивают, что этот прорыв значительно сокращает использование конкурентно востребованных материалов, требует гораздо меньше меди и алюминия. В то же время это значительно повышает плотность энергии, достижимую при 10-минутном режиме работы. Указанная разработка велась в сотрудничестве с отраслевым партнером Soteria Battery Innovation Group, чья миссия состояла в том, чтобы устранить опасность возгорания литий-ионных аккумуляторов.
Новый токосъемник представляет собой полимер, помещенный между очень тонкими слоями меди или алюминия.
По словам исследователей, это позволяет снизить текущие производственные затраты до 85%, повысить энергоемкость на 27% для увеличения дальности хода электротранспорта и поддерживать высокую плотность энергии даже после 1000 циклов, несмотря на износ, обычно вызываемый чрезвычайно быстрой зарядкой.
Кроме того, новый токосъемник не уступает по производительности традиционным конструкциям при меньшем весе в четверть раза, что позволяет электромобилям преодолевать большие расстояния без подзарядки. Исследования, проведенные для обеспечения коммерческой эффективности проекта, показали, что одной из самых больших проблем было предотвращение образования складок на тонком полимере в процессе производства, и эту проблему команда решила путем точной настройки параметров обработки. Команда исследователей считает, что металлополимерный токосъемник способен произвести революцию в производстве аккумуляторных батарей и значительно повысить производительность литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях. “Мы удаляем 80% металла, который затрудняет быструю работу”, - сказал Брайан Морин, генеральный директор компании Soteria, базирующейся в Южной Каролине. “Если неправильная схема приводит к электрическому разряду, это разрушает пластиковую пленку, которая притягивает металл”, - заключил он в пресс-релизе. “Наш токосъемник действует как автоматический выключатель внутри батареи, устраняя риск возгорания литий-ионного аккумулятора, вызванного коротким замыканием”.
Как сообщается, указанный проект, финансируемый Управлением передовых материалов и производственных технологий Министерства энергетики США, является частью более широких усилий по совершенствованию национального производства электромобилей и снижению зависимости от критически важных материалов иностранного производства. В официальном сообщении о результатах этих исследований указывается, что, учитывая растущий спрос на электромобили и необходимость разработки более экологичных и доступных технологий, предлагаемые инновации открывают многообещающий путь вперед.
Ход и результаты исследования опубликованы в журнале Energy & Environmental Materials.