До 85% за 6 хвилин: вчені знайшли спосіб пришвидшити заряджання електромобілів

Depositphotos

Вчені з Університету Аделаїди розробили нову методику швидкого заряджання акумуляторів електромобілів.

Команда науковців під керівництвом професора ШІ-Чжан-Цяо створила пакетні акумуляторні елементи, використовуючи каталіз відновлення аніонів на межі фаз. Це дозволило заряджати акумулятор до понад 86% всього за 6 хвилин. Ці елементи також забезпечували близько 240,4 Вт·год/кг менш ніж за 6 хвилин заряджання. За словами ШІ-Чжан-Цяо, сучасні акумулятори з високою ємністю, зокрема кремнієві та літієві, забезпечують швидке заряджання, але швидко втрачають свою ємність.

“Сучасні моделі також підвищують тепловиділення під час швидкої зарядки, що може призвести до прискореного зношування акумулятора та підвищити ризики для безпеки. Досі досягнення заряду понад 90 % за 10 хвилин без шкоди для щільності енергії та терміну служби було складним завданням”, — зазначає ШІ-Чжан-Цяо.

Моментальні знімки моделювання методом молекулярної динаміки чистої поверхні Si (a), поверхні MoS₂ із насиченням сіркою (b) та поверхні MoS₂ −x із вакансіями сірки (c) в електроліті / Nature Energy

Він пояснює, що каталітичні центри на поверхні електрода притягують аніони до межі розділу й сприяють формуванню міцного неорганічного захисного шару, який є ключовим для швидкої зарядки та тривалої стабільності. На відміну від традиційних рішень в електролітах, які охоплюють всю систему, нова стратегія зосереджується на регулюванні лише реакцій на межі розділу. Це забезпечує швидке заряджання та не шкодить іонній провідності.

“Наша тестова комірка продемонструвала відмінні характеристики, зберігши близько 76 % ємності після 500 циклів заряджання по 6 хвилин”, — підкреслює ШІ-Чжан-Цяо.

Керівник дослідження впевнений, що це досягнення сприятиме розвитку електромобілів, які можна буде заряджати за кілька хвилин без шкоди для терміну служби акумуляторів або щільності енергії. Наразі дослідники зосереджені на масштабуванні технології та перевірці її довгострокової ефективності в реальних умовах.

Франція запустила перше у світі шосе, яке заряджає електромобілі

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Energy

Джерело: TechXplore