AutoExpert
Reklama
Reklama

Ta technologia może zmienić podejście do projektowania akumulatorów

Preview
Pixabay
27.7.2020
Reklama
Reklama

Nowa technologia akumulatorów, bazująca na kompozytowych elektrolitach stałych PIM, może znacząco przyspieszyć wdrożenie latających taksówek. Znajdzie też zastosowanie w pojazdach elektrycznych o dalekim zasięgu.

Latające taksówki mogą pojawić się znacznie szybciej, niż się wcześniej wydawało. Nowa technologia akumulatorów opracowana przez naukowców z Lawrence Berkeley National Laboratory oraz Carnegie Mellon University w Pittsburghu może zrewolucjonizować rynek pojazdów elektrycznych. – Technologia kompozytowego elektrolitu stałego PIM wydaje się być możliwa do zastosowania nawet przy wyjątkowych wymaganiach pojazdów elektrycznych i elektrycznych pojazdów pionowego startu i lądowania – mówi Brett Helms, naukowiec z Berkeley Lab’s Molecular Foundry.

Dotychczas przy pracach nad bateriami nowej technologii największą przeszkodą dla naukowców stanowiły dendryty. Przypominające małe kolce mogą przebić ogniwa baterii, doprowadzić do eksplozji, a przy tym stają się coraz większe wraz z kolejnym ładowaniem. Naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory we współpracy z Carnegie Mellon University w Pittsburghu twierdzą, że sposobem na pokonanie dendrytów jest nowa klasa miękkich, ale stałych elektrolitów wykonanych zarówno z polimerów, jak i ceramiki. Takie elektrolity tłumią dendryty, zanim te będą mogły spowodować awarię baterii.

Nasza technologia tłumienia dendrytów ma ekscytujące implikacje dla branży akumulatorów – podkreśla Brett Helms, naukowiec z Berkeley Lab’s Molecular Foundry. – Dzięki niej producenci baterii mogą produkować bezpieczniejsze baterie litowo-metalowe o dużej gęstości energii i długim cyklu życia.

Naukowcy twierdzą, że dzięki zastosowaniu miękkich polimerów o wewnętrznej mikroporowatości (PIM), których pory są wypełnione nanocząsteczkami ceramicznymi, można zaprojektować miękkie, a przy tym stałe elektrolity. Ponieważ elektrolity pozostają materiałem elastycznym, to producenci akumulatorów będą mogli wytwarzać rolki folii litowej z elektrolitem w postaci laminatu między anodą a separatorem akumulatora. To zaś może być zamiennikiem dotychczas grafitowych anod.

W 2017 r., kiedy powszechnie panowało przekonanie, że potrzebny jest twardy elektrolit, zaproponowaliśmy, aby nowy mechanizm tłumienia dendrytu był możliwy w przypadku miękkiego stałego elektrolitu – tłumaczy Venkat Viswanathan, profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej i wykładowca w Scott Institute for Energy Innovation na Carnegie Mellon University, który kierował teoretycznymi badaniami do pracy. – To niesamowite móc zmaterializować to podejście przy użyciu kompozytów PIM.

Odkrycie naukowców może mieć rewolucyjne znaczenie. Baterie litowo-metalowe wyprodukowane z nowym elektrolitem znajdą zastosowanie m.in. w  latających taksówkach czy samochodach elektrycznych o dalekim zasięgu. Co więcej, firma 24M Technologies zintegrowała już miękkie elektrolity z większymi akumulatorami, które mogą być używane w pojazdach elektrycznych lub elektrycznych samolotach do pionowego startu i lądowania (eVTOL).

Technologia kompozytowego elektrolitu stałego PIM wydaje się być wszechstronna i możliwa do zastosowania przy dużej mocy. Nawet przy tak wyjątkowych wymaganiach dotyczących mocy dla pojazdów elektrycznych i eVTOL – przekonuje Brett Helms.

Źródło: Newseria

Reklama
Reklama

O Autorze

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama