Створено батарею, яка заряджається за 5 хвилин і не перегрівається: допоміг графен

Компанія Solidion із Далласа (США) розробила запатентовану систему, що забезпечує швидку зарядку в будь-яких кліматичних умовах. Про це пише Interesting Engineering.

Система використовує тепловідвід на основі графена. Вона швидко нагріває акумулятори до або під час заряджання, а інтегрована система охолодження активується під час розряджання, щоб запобігти перегріванню. За даними компанії, технологія забезпечує швидку зарядку електрокара в будь-яку погоду, особливо долаючи поточні обмеження акумуляторів у холодному кліматі. Solidion планує вивести її на ринок протягом 2-3 років.

Щоб конкурувати з автомобілями з двигуном внутрішнього згоряння (ICEV), швидке заряджання електромобіля повинно бути незалежним від погоди і займати приблизно стільки ж часу, скільки заправка автомобіля з бензиновим двигуном.

Температурні коливання в різні сезони і географічні зони можуть ускладнити швидку зарядку акумуляторів електромобілів, оскільки вони можуть реагувати по-різному.

Середня зимова температура в більшій частині Північної Європи і половині Сполучених Штатів нижча за 0°C. Швидке заряджання за низьких температур неможливе з жодним з акумуляторів електромобілів, доступних сьогодні.

За даними компанії, для задоволення гострої потреби ринку електромобілів у швидкому заряджанні за будь-якої погоди її технічна група розробила та запатентувала метод швидкого заряджання акумуляторних осередків або блоків без шкоди для їхньої цілісності. Ця стратегія дає змогу акумуляторам працювати безпечно й уникати проблем із тепловим розгоном.

Для цього система Solidion використовує тепловідвід на основі графена, який ефективно відводить тепло від акумулятора, нагріваючи його до або під час заряджання.

Графен надзвичайно ефективний для цієї мети, маючи теплопровідність 5300 Вт/мК, що набагато перевершує мідь (410 Вт/мК) і будучи в чотири рази легшим.

Коли акумулятор використовується, наприклад, для живлення електромобіля, система перемикається в режим охолодження, відводячи тепло від акумулятора, щоб запобігти перегріванню. Тепловідвід спрямовує надлишкове тепло в систему охолодження, забезпечуючи ефективний контроль температури та захищаючи продуктивність акумулятора.

Система Solidion автоматично перемикається між нагріванням під час заряджання й охолодженням під час використання, забезпечуючи безпечне швидке заряджання в діапазоні температур.

Щоб розв'язати проблему очікуваного дефіциту графіту в 1,4 млн тонн/рік до 2028 року, Solidion також розробила економічно ефективний процес виробництва анодного графіту зі стійких джерел, включно з біомасою і переробленими матеріалами. Компанія хоче поставити США в число 10 найбільших виробників графіту в світі, реалізуючи свій план сталого виробництва графіту, з кінцевою метою стати світовим лідером.

Solidion спеціалізується на твердотільних батареях і анодах високої ємності. Дві її основні лінійки продукції — це три різновиди твердотільних батарей і поліпшені анодні матеріали, підготовлені для збільшення продуктивності. Вони включають в себе літій-іонні елементи з високим вмістом кремнію Gen 1, літій-сірчані елементи Gen 3 і безанодні літій-металеві елементи Gen 2. Кожен тип батареї використовує свій твердий електроліт, який легко синтезується з полімеру або полімерно-неорганічного композиту.

Твердотільні батареї Solidion можуть бути швидко виведені на ринок, оскільки вони сумісні з поточними виробничими потужностями

Раніше ми писали про те, що вчені змогли переробити старі батарейки в нові, зберігши високу ємність. Вони знайшли легкий спосіб переробки твердотільних акумуляторів з подальшим їх відновленням для створення функціональних батарей.