Вчені розробили нові акумулятори для електрокарів: це може стати великим проривом для галузі

Завдяки своїй поширеності та перевагам над кобальтом нікель привертає все більше уваги, пише 24 Канал з посиланням на Interesting Engineering.

Результати дослідження мають далекосяжні наслідки для технології електромобілів

Завдяки підвищеній щільності енергії нікелю транспортні засоби можуть проїхати більшу відстань на одному заряді, що приваблює як виробників, так і споживачів.

Однак через свою репутацію нестабільного матеріалу нікель викликає питання щодо безпеки, термостійкості та тривалості циклу.

Щоб вирішити ці проблеми, дослідники з Техаського університету в Остіні розпочали ретельне дослідження, зосередившись на катодах на основі нікелю, необхідних для роботи батареї.

Арумугам Мантірам, професор Техаського інституту матеріалів, заявив, що "катоди з високим вмістом нікелю мають потенціал для революції на ринку електромобілів, забезпечуючи більший запас ходу".

Автомобіль Tesla / Фото 24 Каналу

Наше дослідження містить ретельний аналіз їхньої термічної стабільності, що має важливе значення для розробки безпечніших батарей,
– наголосив професор.

Дослідницька група провела масштабну оцінку, здійснивши понад 500 вимірювань для 15 високонікелевих катодних матеріалів.

До речі. Китайські дослідники розробили метод для відновлення літій-іонних акумуляторів, що збільшує їх термін служби до 12 000 – 60 000 циклів.

Ключовим відкриттям їхнього дослідження стало виявлення критичного рівня заряду для кожного матеріалу катода, який створює безпечну робочу межу. Цей поріг залежить від кількох змінних, таких як поверхнева реактивність і міцність метало-кисневих зв'язків.

Матеріали акумуляторів демонструють нестабільність, коли вони наближаються до цього критичного рівня заряду.

Якщо не контролювати цю нестабільність, вона може призвести до теплового розряду – небезпечної ситуації, коли батарея нагрівається ще більше, оскільки зростання температури призводить до вивільнення енергії.

Через це явище виробники та споживачі все більше переймаються питаннями безпеки, що різко підвищує ризик виходу акумулятора з ладу та загоряння.

У США розробили нові акумулятори для електрокарів / Фото pixabay

Дослідники створили рейтинг термостійкості, щоб зменшити цю небезпеку. Цей індекс вимірює поведінку декількох матеріалів у ситуаціях, близьких до теплового розжарення.

Склад, розмір кристалів, концентрація нікелю та поверхнева хімія катодів є важливими змінними, що впливають на їхню термостійкість.

Як пише Interesting Engineering, цей висновок має далекосяжні наслідки для технології електромобілів.

Розвиток нових технологій у галузі акумуляторів відіграє ключову роль у переході до більш екологічних джерел енергії. Дослідження надає галузі детальну дорожню карту, що допомагає досягти балансу між високою щільністю енергії та безпекою. Це відкриття може стати важливим кроком на шляху до масового поширення електромобілів, забезпечуючи їхню надійність та ефективність.