Зарядить электромобиль за 10 минут: обзор новой технологии

Количество электромобилей и их пользователей становится с каждым годом все больше, что стимулирует ученых активно развивать данную технологию. Наиболее известными разработчиками такого транспорта является корпорация Tesla, но они не единственные, кто хочет усовершенствовать ряд процессов в данной сфере. Так, ученые из университета в Пенсильвании представили свой вариант того, как можно быстро зарядить электромобиль.
Традиционный вариант, который используется для смартфонов, ноутбуков и автомобилей – литий-ионные аккумуляторы. Они универсальны, отлично сохраняют заряд, но устройства нестойкие к негативным влияниям окружающей среды. Литий в таких батареях чувствителен к низким температурам, вследствие чего снижается заряд. При высоких температурах аккумулятор может выйти из строя, но при этом улучшается эффективность зарядки. Данное свойство батарей заинтересовало ученых.

Критическими для функционирования аккумулятора считаются 60°С, значения выше существенно снижают срок и качество службы устройства. Такой факт ограничивает работу литий-ионных аккумуляторов в заданном диапазоне. Однако специалисты заинтересовались вопросом ускорения зарядки электромобилей, осуществляя ее при высоких температурах. Ученым из Пенсильвании удалось найти вариант такого процесса: они решили разогреть батарею до 60°С, а потом резко ее охладить до значения окружающей среды. Такое стало возможно благодаря использованию тонкой фольги из никеля, которую присоединяют одним концом к клемме с отрицательным зарядом, а другой выводят за батарею. Электроны в процессе движения по фольге нагревают аккумулятор уже через 30 минут после начала зарядки.
Команда ученых пробовала различные варианты, чтобы охлаждать батарею, использовали в том числе вентиляторы и радиаторы. В процессе испытаний заметили, что если заряжать устройство при температуре от 49°С до 60°С, а потом резко охлаждать, тогда исключена минерализация лития, что негативно влияет на длительность сохранения энергии. Благодаря такому открытию стало возможно осуществить 1700 полноценных циклов перезарядки. Для сравнения, аккумулятор, который заряжали при комнатной температуре, выдержал только 60 циклов.
По заверениям ученых, данное открытие станет полезным для многих сфер. Теперь зарядить электромобиль, чтобы проехать 320 до 480 км, можно в течение 10 минут. Аккумулятор при этом выдерживает 2500 циклов, что равно пробегу в 700 тысяч км.
Батарея нового типа ускоряет процесс зарядки за счет быстрого движения ионов лития, что стало возможным благодаря воздействию высоких температур. Данную технологию планируют применять не только для электротранспорта, но и для других сфер, например, для смартфонов. В планах специалистов уменьшить время зарядки до 5 минут без ущерба для ее эффективности.