Jenis barubateri untuk kenderaan elektrikboleh bertahan lebih lama dalam suhu panas dan sejuk yang melampau, menurut satu kajian baru-baru ini.

Para saintis berkata bateri akan membolehkan EV bergerak lebih jauh dengan satu cas dalam suhu sejuk - dan mereka akan kurang terdedah kepada terlalu panas dalam iklim panas.

Ini akan menyebabkan pengecasan yang kurang kerap untuk pemandu EV serta memberikanbaterihayat yang lebih panjang.

Pasukan penyelidik Amerika mencipta bahan baharu yang secara kimia lebih tahan terhadap suhu melampau dan ditambah kepada bateri litium bertenaga tinggi.

"Anda memerlukan operasi suhu tinggi di kawasan di mana suhu ambien boleh mencapai tiga digit dan jalan raya menjadi lebih panas," kata pengarang kanan Profesor Zheng Chen dari Universiti California-San Diego.

“Dalam kenderaan elektrik, pek bateri biasanya berada di bawah lantai, berhampiran dengan jalan panas ini.Selain itu, bateri menjadi panas hanya kerana mempunyai larian semasa semasa operasi.

"Jika bateri tidak dapat bertolak ansur dengan pemanasan ini pada suhu tinggi, prestasinya akan merosot dengan cepat."

Dalam makalah yang diterbitkan hari Isnin dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, para penyelidik menerangkan bagaimana dalam ujian, bateri mengekalkan 87.5 peratus dan 115.9 peratus kapasiti tenaga mereka pada -40 Celsius (–104 Fahrenheit) dan 50 Celsius (122 Fahrenheit). ) masing-masing.

Mereka juga mempunyai kecekapan Coulombic yang tinggi masing-masing sebanyak 98.2 peratus dan 98.7 peratus, bermakna bateri boleh melalui lebih banyak kitaran pengecasan sebelum ia berhenti berfungsi.

Ini disebabkan oleh elektrolit yang diperbuat daripada garam litium dan dibutil eter, cecair tidak berwarna yang digunakan dalam beberapa pembuatan seperti farmaseutikal dan racun perosak.

Dibutil eter membantu kerana molekulnya tidak bermain bola dengan ion litium dengan mudah kerana bateri berjalan dan meningkatkan prestasinya dalam suhu sub-sifar.

Selain itu, dibutil eter boleh menahan haba dengan mudah pada takat didih 141 Celsius (285.8 Fahrenheit) bermakna ia kekal cair pada suhu tinggi.

Apa yang membuatkan elektrolit ini begitu istimewa ialah ia boleh digunakan dengan bateri litium-sulfur, yang boleh dicas semula dan mempunyai anod yang diperbuat daripada litium dan katod yang diperbuat daripada sulfur.

Anod dan katod adalah bahagian bateri yang dilalui arus elektrik.

Bateri litium-sulfur ialah langkah seterusnya yang penting dalam bateri EV kerana ia boleh menyimpan sehingga dua kali lebih banyak tenaga bagi setiap kilogram daripada bateri litium-ion semasa.

Ini boleh menggandakan julat EV tanpa meningkatkan beratbateribungkus sambil menjimatkan kos.

Sulfur juga lebih banyak dan menyebabkan kurang penderitaan alam sekitar dan manusia kepada sumbernya daripada kobalt, yang digunakan dalam katod bateri lithium-ion tradisional.

Biasanya, terdapat masalah dengan bateri litium-sulfur - katod sulfur sangat reaktif sehingga ia larut apabila bateri sedang berjalan dan ini menjadi lebih teruk pada suhu yang lebih tinggi.

Dan anod logam litium boleh membentuk struktur seperti jarum yang dipanggil dendrit yang boleh menembusi bahagian bateri kerana ia menjadi litar pintas.

Akibatnya, bateri ini hanya bertahan sehingga puluhan kitaran.

Elektrolit dibutil eter yang dibangunkan oleh pasukan UC-San Diego membetulkan masalah ini, walaupun pada suhu yang melampau.

Bateri yang mereka uji mempunyai hidup berbasikal lebih lama daripada bateri litium-sulfur biasa.

"Jika anda mahukan bateri dengan ketumpatan tenaga yang tinggi, anda biasanya perlu menggunakan kimia yang sangat keras dan rumit," kata Chen.

"Tenaga tinggi bermakna lebih banyak tindak balas berlaku, yang bermakna kurang kestabilan, lebih banyak kemerosotan.

“Membuat bateri bertenaga tinggi yang stabil adalah tugas yang sukar itu sendiri – cuba melakukan ini melalui julat suhu yang luas adalah lebih mencabar.

"Elektrolit kami membantu meningkatkan kedua-dua bahagian katod dan bahagian anod sambil memberikan kekonduksian tinggi dan kestabilan antara muka."

Pasukan itu juga merekayasa katod sulfur untuk menjadi lebih stabil dengan mencantumkannya kepada polimer.Ini menghalang lebih banyak sulfur daripada larut ke dalam elektrolit.

Langkah seterusnya termasuk meningkatkan kimia bateri supaya ia beroperasi pada suhu yang lebih tinggi dan akan memanjangkan lagi hayat kitaran.