Яңа төрэлектр машиналары өчен аккумуляторКүптән түгел үткәрелгән тикшеренүләр күрсәткәнчә, ул бик эссе һәм салкын температурада озаграк яши ала.
Галимнәр әйтүенчә, батареялар электромобильләргә салкын температурада бер заряд белән ераграк йөрергә мөмкинлек бирәчәк, һәм алар эссе климатта артык кызып китүдән дә азрак сакланачак.
Бу электромобиль йөртүчеләре өчен ешрак зарядка алуны киметер иде, шулай укбатареяларозынрак гомер.
Америка тикшеренү төркеме химик яктан экстремаль температураларга чыдамрак һәм югары энергияле литий батареяларына өстәлә торган яңа матдә булдырды.
"Әйләнә-тирә мохит температурасы өч санлы санга җитә торган һәм юллар тагын да эссерәк булган урыннарда югары температуралы эш кирәк", - диде Калифорния-Сан-Диего университетының өлкән авторы профессор Чжэн Чен.
"Электромобильләрдә аккумуляторлар гадәттә идән астында, бу эссе юллар янында була. Шулай ук, аккумуляторлар эш вакытында ток үткәннән соң гына җылына."
"Әгәр батареялар югары температурада мондый җылынуны күтәрә алмаса, аларның эшләве тиз начарланачак."
Дүшәмбе көнне Proceedings of the National Academy of Sciences журналында бастырылган мәкаләдә тикшеренүчеләр батареяларның сынаулар вакытында -40 Цельсий (-104 Фаренгейт) һәм 50 Цельсий (122 Фаренгейт) температураларында энергия сыйдырышлыгының 87,5 процентын һәм 115,9 процентын ничек саклап калуларын сурәтлиләр.
Шулай ук аларның Кулон эффективлыгы югары иде (98,2 һәм 98,7 процент), бу батареяларның эшләүдән туктаганчы күбрәк зарядлау циклларын уза алуын аңлата.
Бу литий тозы һәм дибутил эфирыннан ясалган электролит аркасында барлыкка килә, бу төссез сыеклык кайбер җитештерүләрдә, мәсәлән, фармацевтика һәм пестицидларда кулланыла.
Дибутил эфиры ярдәм итә, чөнки аның молекулалары батарея эшләгәндә литий ионнары белән җиңел уйнамый һәм нульдән түбән температурада аның эшчәнлеген яхшырта.
Өстәвенә, дибутил эфиры 141 Цельсий (285,8 Фаренгейт) кайнау температурасында җиңел генә чыдам, бу югары температурада да сыек булып кала дигән сүз.
Бу электролитны шулкадәр үзенчәлекле итә ки, аны литий-күкерт батареясы белән кулланырга мөмкин, ул кабат зарядлана торган һәм литийдан ясалган анод һәм күкерттән ясалган катодка ия.
Анодлар һәм катодлар - электр тогы үтә торган батарея өлешләре.
Литий-күкерт аккумуляторлары электромобиль аккумуляторларында мөһим адым булып тора, чөнки алар хәзерге литий-ион аккумуляторларына караганда килограммына ике тапкыр күбрәк энергия саклый ала.
Бу электромобильләрнең авырлыгын арттырмыйча, аларның йөреш диапазонын икеләтә арттырырга мөмкин.батареячыгымнарны киметмичә, җыегыз.
Күкерт шулай ук традицион литий-ионлы батарея катодларында кулланыла торган кобальтка караганда күбрәк һәм чыганак өчен әйләнә-тирә мохиткә һәм кешеләргә азрак зыян китерә.
Гадәттә, литий-күкерт батареялары белән проблемалар бар - күкерт катодлары шулкадәр реактив ки, батарея эшләгәндә алар эри, һәм югарырак температурада бу хәл тагын да начарая.
Ә литий металл анодлары дендритлар дип аталган энә сыман структуралар барлыкка китерә ала, алар батареяның кайбер өлешләрен тишеп үтә ала, чөнки алар кыска ялганышка дучар була.
Нәтиҗәдә, бу батареялар дистәләгән циклга кадәр генә эшли.
UC-San Diego командасы тарафыннан эшләнгән дибутил эфир электролиты бу проблемаларны, хәтта экстремаль температураларда да, хәл итә.
Алар сынаган батареялар гадәти литий-күкерт батареясына караганда күпкә озаграк эшли иде.
"Әгәр дә сезгә югары энергия тыгызлыгы булган батарея кирәк булса, гадәттә бик катгый һәм катлаулы химия кулланырга кирәк", - диде Чен.
"Югары энергия күбрәк реакцияләр бара дигән сүз, бу тотрыклылыкның кимүен, күбрәк таркалуны аңлата."
"Югары энергияле, тотрыклы батарея ясау үзе үк авыр бурыч - моны киң температура диапазонында эшләү тагын да катлаулырак."
"Безнең электролит катод ягын да, анод ягын да яхшыртырга ярдәм итә, шул ук вакытта югары үткәрүчәнлек һәм фазалар арасындагы тотрыклылык тәэмин итә."
Шулай ук, команда күкерт катодын полимерга беркетеп, тотрыклырак итәр өчен проектлады. Бу электролитта күбрәк күкертнең эревенә комачаулый.
Киләсе адымнар батареяның химия составын тагын да югарырак температураларда эшләсен өчен һәм цикл гомерен тагын да озайтыр өчен киңәйтүне үз эченә ала.
Бастырып чыгару вакыты: 2022 елның 5 июле
