Naukowcy znaleźli sposób na szybsze ładowanie samochodów elektrycznych

Opublikowane w czasopiśmie Energy Storage Materials wyniki badania rzuciły nowe światło na możliwości ewolucji akumulatorów Li-ion i otworzyły drzwi do bardziej efektywnego i bezpiecznego korzystania z pojazdów elektrycznych.

Przełom w technologii akumulatorów

Obecnie akumulatory litowo-jonowe stanowią wyzwanie dla inżynierów ze względu na konieczność balansowania między szybkim ładowaniem a utrzymaniem gęstości energii. 

Zespół badawczy, kierowany przez profesora nadzwyczajnego Janghyuka Moona, podjął się wyzwania i opracował innowacyjną strategię, koncentrując się na poprawie składu elektrolitu w akumulatorze. Naukowcy do sprawy podeszli holistycznie. Połączyli praktyczne eksperymenty z analizą obliczeniową.

Wykorzystując stężony LiPF6 w połączeniu z liniowymi węglanami, naukowcy skupili się na zoptymalizowaniu procesu przemieszczania się jonów do anody grafitowej. Zasadniczym elementem ich strategii były elektrolity o niskiej energii aktywacji, jak węglan dimetylu.

Wyniki i perspektywy

Dzięki modyfikacjom elektrolitów zespół osiągnął obiecujące rezultaty, znacznie poprawiając możliwości szybkiego ładowania, a jednocześnie zachowując stabilność akumulatora. Laboratoryjne testy ogniwa woreczkowego o pojemności 1,2 Ah wykazały, że akumulator może zachować trzykrotnie większą pojemność przez 200 cykli, a co więcej – uniknąć typowego pęcznienia ogniwa związanego z odkładaniem się litu. 

W badaniu wykorzystano symulację dynamiki molekularnej do analizy wpływu różnych stężeń elektrolitu na wydajność akumulatora dostarcza cennych wskazówek na temat projektowania przyszłych akumulatorów z możliwością ultraszybkiego ładowania. 

Nowa era pojazdów elektrycznych?

Zdaniem profesora Moona te odkrycia mogą zaważyć na przyszłości e-motoryzacji ze względu na ich potencjał do skrócenia czas ładowania „elektryków” i zwiększenia ich zasięgu. Dziś przeciętny zasięg „elektryków” to 200–300 km. Dla wielu kierowców to ciągle zbyt mało, aby na poważnie pomyśleć o przesiadce do auta na prąd. 

„Mamy nadzieję, że poprzez poprawę kinetyki i stabilności akumulatorów w warunkach szybkiego ładowania wywrzemy znaczny wpływ na branżę pojazdów elektrycznych, a ostatecznie na codzienne życie ludzi” – stwierdził profesor Moon, co można uznać za zwiastun nowej ery w technologii pojazdów elektrycznych.