Akumuliatorių revoliucija: nauja technologija leis elektromobiliams nuvažiuoti iki 1 mln. kilometrų

Mokslininkai atrado naują būdą, kuris leis prailginti elektromobilių įkraunamų akumuliatorių tarnavimo laiką ir jų efektyvumą. Monokristalų sintezės technologija galėtų padėti prailginti baterijų veikimo laiką be jokių papildomų keitimų iki 1 mln. nuvažiuotų kilometrų.

Nauja technologija elektromobilių akumuliatoriams

Iki šiol nikelio pagrindu pagamintos katodo medžiagos baterijose kaupia ličio jonus, sudarytus iš mažų kristalų. Dėl pakartotino įkrovimo ir iškrovimo kristalai suirsta ir sumažina akumuliatoriaus gebėjimą išlaikyti įkrovimą, todėl ilgainiui jis praranda savo efektyvumą.

Šiai problemai spręsti mokslininkai sukūrė naują sprendimą – pakeitė nikelio katodų gamybos būdą. Vietoj daugybės mažų kristalų, jie ištyrė vieno tokio didelio kristalo naudojimo galimybes. Atskleista, kad jos tampa atsparesnės pažeidimams, todėl galėtų būti perspektyvesnis sprendimas norint kurti ilgaamžes elektromobilių baterijas.

Temperatūros pokyčiai bus svarbūs gamybos procese

Pietų Korėjos „POSTECH“ tyrimų komanda testavo temperatūrų pokyčių ir monokristalinės medžiagos sąveiką. Atlikto bandymo metu jie nustatė, kad įprastinės polikristalinės medžiagos, kurios yra sintetinamos žemesnėje nei „kritinė“ temperatūra, yra linkusios prarasti savo savybes, todėl peržengus šios temperatūros ribas jos pradeda irti ir tampa trapios.

Visgi, susintetinus kristalinius katodus aukštesnėje „kritinės“ ribos temperatūroje (aukštesnėje nei 850 °C), galima išgauti tvirtus monokristalus, todėl medžiagos tampa ilgaamžės.

„POSTECH“ universiteto profesorius Kyu-Young Park tikina, kad ateityje planuojama šios tyrimų srities plėtra:

„Mes pristatėme naują sintezės strategiją, siekdami padidinti nikelio pagrindo katodinių medžiagų patvarumą. Tęsiame savo tyrimus, kad antrinės baterijos elektromobiliams būtų pigesnės, greitesnės ir ilgaamžiškesnės.“

Elektromobilių akumuliatoriai šioje rinkoje jau seniai yra dėmesio centre, ieškant būdų, kaip juos efektyviai panaudoti dar kartą, gaminti iš tvaresnių medžiagų ir rasti jų saugesnius utilizavimo sprendimus. Pavyzdžiui, Kinijos mokslininkai baterijoms sukūrė „injekcijas“, kurios galėtų prailginti ličio jonų akumuliatorių gyvavimo trukmę. Tuo tarpu „Porsche“ kurs „AC“ akumuliatorius, kurie turės „viską viename“.