Жаңа түріэлектр көліктеріне арналған аккумуляторЖақында жүргізілген зерттеуге сәйкес, олар өте ыстық және суық температурада ұзақ өмір сүре алады.

Ғалымдардың айтуынша, батареялар электромобильдерге суық температурада бір зарядпен алысырақ жүруге мүмкіндік береді және ыстық климатта олардың қызып кетуіне бейім емес.

Бұл электромобиль жүргізушілері үшін зарядтау жиілігінің азаюына әкеледі, сонымен қатарбатареяларұзақ өмір.

Американдық зерттеу тобы химиялық тұрғыдан экстремалды температураға төзімді және жоғары энергиялы литий батареяларына қосылатын жаңа зат жасады.

«Қоршаған орта температурасы үш таңбалы санға жететін және жолдар одан да ыстық болатын жерлерде жоғары температуралы жұмыс қажет», - деді Калифорния-Сан-Диего университетінің аға авторы Чжэн Чен.

«Электр көліктерінде аккумуляторлар әдетте еденнің астында, ыстық жолдарға жақын жерде орналасады. Сондай-ақ, аккумуляторлар жұмыс кезінде ток өткеннен кейін қызады.»

«Егер батареялар жоғары температурада мұндай қызуға шыдамаса, олардың өнімділігі тез нашарлайды».

Дүйсенбіде Proceedings of the National Academy of Sciences журналында жарияланған мақалада зерттеушілер сынақтар кезінде батареялардың энергия сыйымдылығының сәйкесінше -40 Цельсий (-104 Фаренгейт) және 50 Цельсий (122 Фаренгейт) температурада 87,5 және 115,9 пайызын қалай сақтағанын сипаттайды.

Сондай-ақ, олардың Кулондық тиімділігі сәйкесінше 98,2 және 98,7 пайызды құрады, бұл батареялар жұмысын тоқтатқанға дейін бірнеше зарядтау циклдерінен өте алатынын білдіреді.

Бұл литий тұзы мен дибутил эфирінен жасалған электролитке байланысты, бұл түссіз сұйықтық, фармацевтика және пестицидтер сияқты кейбір өндірістерде қолданылады.

Дибутил эфирі көмектеседі, себебі оның молекулалары батарея жұмыс істеп тұрған кезде литий иондарымен оңай әрекеттеспейді және нөлден төмен температурада оның жұмысын жақсартады.

Сонымен қатар, дибутил эфирі 141 Цельсий (285,8 Фаренгейт) қайнау температурасында оңай шыдай алады, яғни ол жоғары температурада сұйық күйде қалады.

Бұл электролитті ерекше ететін нәрсе - оны қайта зарядталатын және литийден жасалған анод пен күкірттен жасалған катодтан тұратын литий-күкірт батареясымен пайдалануға болады.

Анодтар мен катодтар - электр тогы өтетін батареяның бөліктері.

Литий-күкірт батареялары электромобиль батареяларының маңызды келесі сатысы болып табылады, себебі олар қазіргі литий-ионды батареяларға қарағанда килограмға екі есе көп энергия жинай алады.

Бұл электромобильдердің салмағын арттырмай, олардың жүру қашықтығын екі есеге арттыруға мүмкіндік береді.батареяшығындарды төмендете отырып, жинаңыз.

Күкірт дәстүрлі литий-ионды батарея катодтарында қолданылатын кобальтқа қарағанда көбірек және қоршаған ортаға және адамдарға аз зиян келтіреді.

Әдетте, литий-күкірт батареяларымен байланысты мәселелер туындайды – күкірт катодтары соншалықты реактивті, сондықтан батарея жұмыс істеп тұрған кезде ериді және бұл жоғары температурада күшейеді.

Ал литий металл анодтары батареяның бөліктерін тесіп өтуі мүмкін дендриттер деп аталатын ине тәрізді құрылымдар түзе алады, себебі ол қысқа тұйықталуға ұшырайды.

Нәтижесінде, бұл батареялар ондаған циклге дейін ғана қызмет етеді.

UC-San Diego командасы әзірлеген дибутил эфир электролиті бұл мәселелерді тіпті өте жоғары температурада да шешеді.

Олар тексерген батареялардың қызмет ету мерзімі әдеттегі литий-күкірт батареясына қарағанда әлдеқайда ұзақ болды.

«Егер сізге жоғары энергия тығыздығы бар батарея қажет болса, әдетте өте қатал, күрделі химияны қолдану керек», - деді Чен.

«Жоғары энергия реакциялардың көбірек жүретінін білдіреді, бұл тұрақтылықтың азаюын, деградацияның көбірек болатынын білдіреді».

«Тұрақты жұмыс істейтін жоғары энергиялы батарея жасаудың өзі қиын міндет – мұны кең температура диапазонында жасау одан да қиынырақ.»

«Біздің электролитіміз катод жағын да, анод жағын да жақсартуға көмектеседі, сонымен бірге жоғары өткізгіштік пен бетаралық тұрақтылықты қамтамасыз етеді».

Сондай-ақ, команда күкірт катодын полимерге егу арқылы тұрақтырақ ету үшін оны жобалады. Бұл электролитке көбірек күкірттің еруіне жол бермейді.

Келесі қадамдарға батареяның химиялық құрамын одан да жоғары температурада жұмыс істейтіндей етіп арттыру және циклдің қызмет ету мерзімін ұзарту кіреді.