In nij type fanbatterij foar elektryske auto'skinne langer oerlibje yn ekstreem waarme en kâlde temperatueren, neffens in resinte stúdzje.
Wittenskippers sizze dat de batterijen elektryske auto's fierder kinne reizgje op ien lading yn kâlde temperatueren - en se soene minder gefoelich wêze foar oerferhitting yn waarme klimaten.
Dit soe resultearje yn minder faak opladen foar elektryske autobestjoerders en ek debatterijenin langer libben.
It Amerikaanske ûndersyksteam hat in nije stof makke dy't gemysk better resistint is tsjin ekstreme temperatueren en wurdt tafoege oan hege-enerzjy lithiumbatterijen.
"Jo hawwe hege-temperatueroperaasje nedich yn gebieten dêr't de omjouwingstemperatuer de trijesifers berikke kin en de diken noch waarmer wurde," sei senior auteur professor Zheng Chen fan 'e Universiteit fan Kalifornje-San Diego.
"Yn elektryske auto's sitte de batterijpakketten meastal ûnder de flier, tichtby dizze hjitte diken. Ek wurde batterijen waarm trochdat se tidens it gebrûk in stroomûnderbrekking hawwe."
"As de batterijen dizze opwaarming by hege temperatuer net ferneare kinne, sille har prestaasjes fluch efterútgean."
Yn in artikel dat moandei publisearre is yn it tydskrift Proceedings of the National Academy of Sciences, beskriuwe de ûndersikers hoe't de batterijen yn testen 87,5 prosint en 115,9 prosint fan har enerzjykapasiteit op -40 Celsius (-104 Fahrenheit) en 50 Celsius (122 Fahrenheit) hâlden.
Se hienen ek in hege Coulombic-effisjinsje fan respektivelik 98,2 prosint en 98,7 prosint, wat betsjut dat de batterijen mear oplaadsyklusen kinne trochgean foardat se ophâlde mei wurkjen.
Dit komt troch in elektrolyt dy't makke is fan litiumsâlt en dibutylether, in kleurleaze floeistof dy't brûkt wurdt yn guon produksjes lykas farmaseutika en bestridingsmiddels.
Dibutylether helpt om't syn molekulen net maklik mei lithium-ionen ynteraksje as de batterij rint en syn prestaasjes ferbetteret by temperatueren ûnder nul.
Derneist kin dibutylether de waarmte maklik ferneare by syn siedpunt fan 141 Celsius (285.8 Fahrenheit), wat betsjut dat it floeiber bliuwt by hege temperatueren.
Wat dizze elektrolyt sa spesjaal makket, is dat it brûkt wurde kin mei in lithium-swavelbatterij, dy't oplaadber is en in anode hat makke fan lithium en in katode makke fan swevel.
Anodes en katodes binne de ûnderdielen fan 'e batterij dêr't de elektryske stroom trochhinne giet.
Lithium-swavelbatterijen binne in wichtige folgjende stap yn EV-batterijen, om't se oant twa kear mear enerzjy per kilogram kinne opslaan as hjoeddeistige lithium-ion-batterijen.
Dit koe it berik fan elektryske auto's ferdûbelje sûnder it gewicht fan 'e ... te ferheegjenbatterijynpakke wylst de kosten leech hâlden wurde.
Swavel is ek mear oerfloedich en feroarsaket minder miljeu- en minsklik lijen foar de boarne as kobalt, dat brûkt wurdt yn tradisjonele lithium-ion-batterijkatodes.
Typysk is der in probleem mei lithium-swavelbatterijen - swevelkatoden binne sa reaktyf dat se oplosse as de batterij rint en dit wurdt slimmer by hegere temperatueren.
En litiummetaalanodes kinne naaldfoarmige struktueren foarmje dy't dendriten neamd wurde en dy't dielen fan 'e batterij trochboarje kinne, om't se koartslute kinne.
As gefolch geane dizze batterijen mar tsientallen syklusen mei.
De dibutylether-elektrolyt ûntwikkele troch it UC-San Diego-team lost dizze problemen op, sels by ekstreme temperatueren.
De batterijen dy't se testen hienen in folle langere libbensdoer as in typyske lithium-swavelbatterij.
"As jo in batterij mei hege enerzjytichtens wolle, moatte jo typysk heul rûge, yngewikkelde skiekunde brûke," sei Chen.
"Hege enerzjy betsjut dat der mear reaksjes plakfine, wat betsjut minder stabiliteit, mear degradaasje."
"It meitsjen fan in batterij mei hege enerzjy dy't stabyl is, is op himsels al in drege taak - om dit te dwaan fia in breed temperatuerberik is noch dreger."
"Us elektrolyt helpt sawol de katodekant as de anodekant te ferbetterjen, wylst it in hege geleidingsfermogen en ynterfacestabiliteit leveret."
It team hat de swevelkatode ek stabiler makke troch it te enten op in polymeer. Dit foarkomt dat mear swevel oplost yn 'e elektrolyt.
De folgjende stappen omfetsje it opskalearjen fan 'e batterijchemy, sadat it by noch hegere temperatueren wurket en de libbensdoer fan 'e syklus fierder sil ferlingje.
Pleatsingstiid: 5 july 2022
