Eng nei Zort vuBatterie fir Elektroautoenkënne méi laang bei extremen waarmen a kalen Temperaturen iwwerliewen, laut enger rezenter Studie.

Wëssenschaftler soen, datt d'Batterien et Elektroautoen erméiglechen, bei kalen Temperaturen op enger eenzeger Opluedung méi wäit ze fueren - a si wieren a waarme Klima manner ufälleg fir Iwwerhëtzung.

Dëst géif dozou féieren, datt Elektroautofuerer manner dacks opluede kënnen, an ochBatteriene méi laangt Liewen.

Den amerikanesche Fuerschungsteam huet eng nei Substanz entwéckelt, déi chemesch méi resistent géint extrem Temperaturen ass a géint d'Zousätz zu Lithium-Héichenergie-Batterien.

„Dir braucht Héichtemperaturbetrieb a Gebidder, wou d'Ëmfeldtemperatur dräistelleg Temperaturen erreeche kann an d'Stroosse nach méi waarm ginn“, sot de Professer Zheng Chen vun der University of California-San Diego, Senior Author.

„Bei Elektroautoen sinn d'Batteriepackungen typescherweis ënner dem Buedem, no bei dësen waarme Stroossen. Ausserdeem gi Batterien waarm, just duerch e Stroumduerchlaf während dem Betrib.“

„Wann d'Batterien dës Erwiermung bei héijer Temperatur net toleréiere kënnen, da verschlechtert hir Leeschtung sech séier.“

An enger Publikatioun, déi Méindes an der Zäitschrëft Proceedings of the National Academy of Sciences publizéiert gouf, beschreiwen d'Fuerscher, wéi d'Batterien an Tester 87,5 Prozent an 115,9 Prozent vun hirer Energiekapazitéit bei -40 Celsius (-104 Fahrenheit) respektiv 50 Celsius (122 Fahrenheit) gehalen hunn.

Si haten och eng héich Coulombesch Effizienz vun 98,2 Prozent respektiv 98,7 Prozent, dat heescht datt d'Batterien méi Ladezyklen duerchlafe kënnen, ier se ophalen ze funktionéieren.

Dëst ass wéinst engem Elektrolyt, deen aus Lithiumsalz an Dibutylether besteet, enger faarfloser Flëssegkeet, déi a verschiddene Fabrikatiounen ewéi Pharmazeutika a Pestiziden benotzt gëtt.

Dibutylether hëlleft, well seng Moleküle net einfach mat Lithium-Ionen interagéieren, wann d'Batterie leeft, a verbessert hir Leeschtung bei Temperaturen ënner Null.

Ausserdeem kann Dibutylether d'Hëtzt bei sengem Kachpunkt vun 141 Celsius (285,8 Fahrenheit) ouni Problemer ausstoen, dat heescht, datt et bei héijen Temperaturen flësseg bleift.

Wat dësen Elektrolyt sou speziell mécht, ass datt e mat enger Lithium-Schwefel-Batterie benotzt ka ginn, déi nofëllbar ass an eng Anode aus Lithium an eng Kathode aus Schwefel huet.

Anoden a Kathoden sinn déi Deeler vun der Batterie, duerch déi den elektresche Stroum fléisst.

Lithium-Schwefel-Batterien sinn e wichtege nächste Schrëtt an der EV-Batterie, well se bis zu duebel sou vill Energie pro Kilogramm späichere kënnen ewéi aktuell Lithium-Ionen-Batterien.

Dëst kéint d'Reechwäit vun Elektroautoen verduebelen, ouni d'Gewiicht vun den Autoen ze erhéijen.Batteriepacken, während d'Käschten niddreg bleiwen.

Schwefel ass och méi heefeg a verursaacht manner Ëmwelt- a mënschlecht Leed fir d'Quell wéi Kobalt, dat a traditionelle Lithium-Ionen-Batteriekathoden benotzt gëtt.

Typesch gëtt et e Problem mat Lithium-Schwefel-Batterien - Schwefelkathoden si sou reaktiv, datt se sech opléisen, wann d'Batterie leeft, an dëst gëtt bei méi héijen Temperaturen méi schlëmm.

An Lithiummetallanoden kënne nadelfërmeg Strukturen, déi Dendriten genannt ginn, bilden, déi Deeler vun der Batterie duerchbriechen kënnen, well se kuerzschléisst.

Dofir halen dës Batterien nëmme bis zu Zénger vun Zyklen.

Den Dibutylether-Elektrolyt, dee vum UC-San Diego-Team entwéckelt gouf, léist dës Problemer, och bei extremen Temperaturen.

Déi Batterien, déi si getest hunn, haten eng vill méi laang Liewensdauer wéi eng typesch Lithium-Schwefel-Batterie.

„Wann Dir eng Batterie mat héijer Energiedicht wëllt, musst Dir typescherweis ganz haart, komplizéiert Chimie benotzen“, sot de Chen.

„Héich Energie bedeit, datt méi Reaktiounen optrieden, dat heescht manner Stabilitéit a méi Degradatioun.“

„Eng héichenergiefäeg Batterie ze bauen, déi stabil ass, ass u sech schonn eng schwiereg Aufgab – dëst iwwer e breede Temperaturberäich ze maachen, ass nach méi usprochsvoll.“

„Eise Elektrolyt hëlleft souwuel d'Kathode- wéi och d'Anode-Säit ze verbesseren, wärend en eng héich Konduktivitéit a Grenzflächestabilitéit bitt.“

D'Team huet och d'Schwefelkatod méi stabil entwéckelt, andeems se op e Polymer gegraff gouf. Dëst verhënnert, datt méi Schwefel sech am Elektrolyt opléist.

Déi nächst Schrëtt enthalen d'Opskaléierung vun der Batteriechemie, sou datt se bei nach méi héijen Temperaturen funktionéiert an d'Liewensdauer weider verlängert.