Dieser Perforation in dieser Batterietechnologie ebnet den Weg für jedes die Massenakzeptanz erschwinglicher Elektroautos
Ein Perforation im Batteriedesign von Elektrofahrzeugen hat eine Ladezeit von 10 Minuten für jedes eine typische EV-Batterie ermöglicht. Die rekordverdächtige Komposition aus einer kürzeren Ladezeit und mehr gewonnener Leistung für jedes eine längere Reichweite wurde heute (12. zehnter Monat des Jahres) in dieser Zeitschrift Nature angekündigt.
„Dieser Gier an kleineren, schneller aufladbaren Batterien ist größer denn je“, sagte Chao-Yang Wang, William E. Diefenderfer Professor für jedes Maschinenbau an dieser Penn State und Hauptautor dieser Studie. „Es gibt simpel nicht genug Batterien und kritische Rohstoffe, insbesondere solche aus heimischer Produktion, um die erwartete Nachfrage zu decken.“
Im August verabschiedete dies Air Resources Hauptplatine von Kalifornien verschmelzen umfassenden Plan, um den Verkauf von benzinbetriebenen Autos intrinsisch des Staates einzuschränken und schließlich zu zensurieren. Solange bis 2035 wird dieser größte Automarkt in den Vereinigten Staaten den Verbrennungsmotor faktisch ausmustern.
Wenn dieser Verkauf von Neuwagen gen batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (EVs) umgestellt werden soll, erklärte Wang, zu tun sein sie zwei große Nachteile den Rest geben: Sie sind zu langsam zum Aufladen und zu weit, um effizient und erschwinglich zu sein. Anstatt ein paar Minuten an dieser Zapfsäule zu zubringen, kann dies Aufladen einiger Elektrofahrzeuge je nachher Batterie den ganzen Tag dauern.
„Unsrige Schnellladetechnologie funktioniert für jedes die meisten energiedichten Batterien und wird eine neue Möglichkeit eröffnen, die Batterien von Elektrofahrzeugen von 150 gen 50 kWh zu verkleinern, ohne dass die Fahrzeugführer Reichweitenangst verspüren“, sagte Wang, dessen Laboratorium mit einem am State College ansässigen Startup zusammenarbeitet EC Power zur Fortentwicklung dieser Technologie. „Die kleineren, schneller aufladbaren Batterien werden die Batteriekosten und den Verbrauch kritischer Rohstoffe wie Kobalt, Graphit und Lithium drastisch senken und die Masseneinführung erschwinglicher Elektroautos geben.“
Die Technologie beruht gen interner thermischer Modulation, einer aktiven Methode dieser Temperaturkontrolle, um die bestmögliche Leistung von dieser Batterie zu verlangen, erklärte Wang. Batterien funktionieren am effizientesten, wenn sie sehr warm, immerhin nicht zu sehr warm sind. Batterien konstant gen genau dieser richtigen Temperatur zu halten, war eine große Herausforderung für jedes Batterieingenieure. In dieser Vergangenheit nach sich ziehen sie sich gen externe, sperrige Heiz- und Kühlsysteme verlassen, um die Batterietemperatur zu regulieren, die langsam reagieren und viel Leistung verschwenden, sagte Wang.
Wang und sein Team entschlossen sich stattdessen dazu, die Temperatur im Inneren dieser Batterie zu regulieren. Die Forscher entwickelten eine neue Batteriestruktur, die neben Pluspol, Elektrolyt und negative Elektrode denn vierte Komponente eine hauchdünne Nickelfolie hinzufügt. Die Nickelfolie wirkt denn Stimulus und reguliert selbst die Temperatur und Reaktivität dieser Batterie, welches ein 10-minütiges Schnellladen unter sozusagen jeder EV-Batterie ermöglicht, erklärte Wang.
„Echte Schnellladebatterien hätten sofortige Auswirkungen“, schreiben die Forscher. „Da es nicht genügend Rohstoffe gibt, um jedes Personenwagen mit Verbrennungsmotor durch ein mit 150 kWh ausgestattetes Elektrofahrzeug zu ersetzen, ist schnelles Laden unerlässlich, damit Elektrofahrzeuge zum Mainstream werden.“
Dieser Partner dieser Studie, EC Power, arbeitet an dieser Herstellung und Vermarktung dieser schnell aufladbaren Batterie für jedes eine erschwingliche und nachhaltige Zukunft dieser Fahrzeugelektrifizierung, sagte Wang.
Die anderen Koautoren dieser Studie sind Teng Liu, Xiao-Guang Yang, Shanhai Ge und Yongjun Leng von Penn State sowie Nathaniel Stanley, Eric Rountree und Brian McCarthy von EC Power.
Die Arbeit wurde vom US-Energieministerium, dem US-Verteidigungsministerium, dieser US-Luftwaffe und dieser William E. Diefenderfer-Stiftung unterstützt.
Forschungsbericht:Schnelles Laden von energiedichten Lithium-Ionen-Batterien
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