Nový průlom v konstrukci baterií umožnil, aby se typické baterie elektromobilů nabíjely rychleji. Doba nabíjení by se mohla pohybovat okolo deseti minut. Článek, popisující rekordní kombinaci kratší doby nabíjení a většího množství energie získané pro delší dojezd, se objevil 12. října v časopise Nature.
Nabíjení baterií a konec benzínovému pohonu
„Potřeba menších baterií s rychlejším nabíjením je větší než kdykoli předtím,“ řekl Chao-Yang Wang, hlavní autor studie. „Pro uspokojení očekávané poptávky jednoduše není dostatek baterií a kritických surovin, zejména těch vyráběných v tuzemsku.“ Wang je profesorem strojního inženýrství Williama E. Diefenderfera na Penn State.
Kalifornská rada pro zdroje ovzduší přijala v srpnu komplexní plán, který má zavést omezení a nakonec zakázat prodej vozidel s benzinovým pohonem ve státě. To znamená, že do roku 2035 největší automobilový trh ve Spojených státech fakticky vyřadí spalovací motory z provozu.
Wang vysvětlil, že pokud se má prodej nových automobilů přesunout na elektromobily poháněné bateriemi, je třeba překonat dvě hlavní nevýhody. Zaprvé se příliš pomalu dobíjejí. Za druhé jsou příliš velké na to, aby se staly efektivními a cenově dostupnými. Namísto několika minut u benzinové pumpy může dobíjení některých elektromobilů trvat v závislosti na typu baterie klidně i celý den.
Technologie pro lepší nabíjení
Technologie se opírá o vnitřní tepelnou modulaci. Jedná se o aktivní metodu řízení teploty, která od baterie vyžaduje co nejlepší výkon, vysvětlil Wang. Baterie jsou nejúčinnější, když jsou horké, ale ne příliš. Udržování baterií na správné teplotě se stalo pro konstruktéry baterií velkou výzvou. V minulosti se při regulaci teploty baterií spoléhali na externí, objemné systémy ohřevu a chlazení. Ty podle Wanga reagovaly pomalu a plýtvaly velkým množstvím energie.
Wang a jeho tým se rozhodli regulovat teplotu zevnitř baterie. Výzkumníci vyvinuli novou strukturu baterie, která přidává ultratenkou niklovou fólii jako čtvrtou součást vedle anody, elektrolytu a katody. Niklová fólie, která funguje jako stimulátor, sama reguluje teplotu a reaktivitu baterie, což umožňuje rychlé nabíjení (cca 10 minut) téměř každé baterie pro elektromobily, vysvětlil Wang.
Rychlonabíjení je cesta
„Skutečné rychlejší nabíjení baterie by mělo okamžitý dopad,“ píší vědci. „Vzhledem k tomu, že není dostatek nerostných surovin, aby každý automobil se spalovacím motorem mohl být nahrazený elektromobilem vybaveným 150 kWh baterií, je rychlonabíjení nezbytně nutné, aby se elektromobily dostaly do hlavního proudu.“
Partner studie, společnost EC Power, pracuje na výrobě a komercializaci rychlonabíjecí baterie pro cenově dostupnou a udržitelnou budoucnost elektrifikace vozidel, uvedl Wang.
Zdroje: scitechdaily, Towpoint
