Ηλεκτρικά Αυτοκίνητα: Νέες τεχνολογίες θα συντομεύουν τη φόρτιση των μπαταριών στα 4,5 λεπτά

 

Οι νέες μπαταρίες θα διαρκούν για ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα

Οι μπαταρίες αποτελούν την «αχίλλειο πτέρνα» των ηλεκτρικών αυτοκινήτων.

Σήμερα χρειάζονται αρκετό χρόνο για να φορτιστούν, παρέχουν περιορισμένη αυτονομία όταν ο οδηγός αποφασίσει να οδηγήσει γρήγορα και υποβαθμίζονται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου.

Πρόσφατες εξελίξεις και έρευνα πάνω στις μπαταρίες περιορίζουν τις συγκεκριμένες ανησυχίες, καθώς σταδιακά και με την πάροδο του χρόνου οι τεχνολογίες βελτιώνονται σε όλους τους τομείς. Σήμερα οι γρήγοροι φορτιστές, χρειάζονται περίπου 20 λεπτά για να φορτίσουν μια μπαταρία από το 10% στο 80%. Χρονικά αυτό σημαίνει ότι η παραμονή για την φόρτιση είναι πολλαπλάσια από αυτήν που χρειάζεται για ένα γέμισμα του ρεζερβουάρ σε βενζινοκίνητο αυτοκίνητο.

Η εταιρεία μπαταριών Nybolt στο Ηνωμένο Βασίλειο αποκάλυψε ότι έχει αναπτύξει μια μπαταρία ιόντων λιθίου 35 kWh που μπορεί να φορτίσει από 10% έως 80% σε μόλις 4,5 λεπτά. Βασισμένη πάνω σε έρευνες που διήρκησαν πολλά χρόνια στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, ο νέος σχεδιασμός της μπαταρίας ελαχιστοποιεί, επίσης, την παραγωγή θερμότητας κατά τη φόρτιση, μειώνοντας τον κίνδυνο υπερθέρμανσης. Σήμερα η εταιρεία βρίσκεται σε συζητήσεις με οκτώ κατασκευαστές για να ενσωματώσουν την συγκεκριμένη τεχνολογία μπαταριών στα οχήματά τους.

Επίσης, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Pohang (POSTECH) στη Νότια Κορέα ανέπτυξαν μια μπαταρία που θα διαρκεί έως και ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα. Μάλιστα εξηγούν τον τρόπο που το πετυχαίνουν σε άρθρο σε ένα διεθνές περιοδικό για την επιστήμη των υλικών, το ACS Materials & Interfaces.

Οι μπαταρίες λιθίου που χρησιμοποιούνται στα BEV μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια για να την αποθηκεύσουν και στη συνέχεια αντιστρέφουν αυτή τη διαδικασία για να χρησιμοποιήσουν την ενέργεια. Ωστόσο, οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι στα υλικά της καθόδου νικελίου που διευκολύνουν αυτή τη διαδικασία σταδιακά αποδομούνται, καθώς φορτίζονται και εκφορτίζονται. Αυτή η υποβάθμιση είναι που μειώνει την αποτελεσματικότητα των μπαταριών με την πάροδο του χρόνου και τελικά περιορίζει τη διάρκεια ζωής τους.

Η λύση που επινοήθηκε είναι στη σύνθεση των κρυστάλλων που είναι αρκετά μεγάλοι για να αποτρέψουν την υποβάθμιση. Αυτοί οι λεγόμενοι «μονοί κρύσταλλοι» έχουν μεγαλύτερη χημική και δομική σταθερότητα, γεγονός που αυξάνει μαζικά την αντοχή και τη μακροζωία τους. Το κλειδί για αυτή την ανακάλυψη ήταν η εύρεση της κρίσιμης θερμοκρασίας στην οποία συντίθεται το υλικό. Οι μπαταρίες που χρησιμοποιούν αυτούς τους μονοκρυστάλλους θα μπορούσαν να επιτρέψουν στα BEV να έχουν συνολική χιλιομετρική απόσταση που αγγίζει ακόμη και το ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα, όταν σήμερα οι μπαταρίες μπορούν να επιτρέψουν από 160.000 έως 320.000 χιλιόμετρα το πολύ.