Նոր տեսակմարտկոց էլեկտրական մեքենաների համարվերջին ուսումնասիրության համաձայն, կարող է ավելի երկար գոյատևել ծայրահեղ տաք և ցուրտ ջերմաստիճաններում:

Գիտնականներն ասում են, որ մարտկոցները թույլ կտան EV-ներին մեկ լիցքավորմամբ ավելի հեռուն գնալ ցուրտ ջերմաստիճանի պայմաններում, իսկ տաք կլիմայական պայմաններում դրանք ավելի քիչ հակված կլինեն գերտաքացման:

Սա կհանգեցնի ավելի քիչ հաճախակի լիցքավորման EV վարորդների համար, ինչպես նաև կտամարտկոցներավելի երկար կյանք.

Ամերիկյան հետազոտական ​​թիմը ստեղծել է նոր նյութ, որը քիմիապես ավելի դիմացկուն է ծայրահեղ ջերմաստիճանների նկատմամբ և ավելացվում է բարձր էներգիայի լիթիումային մարտկոցներում:

«Ձեզ անհրաժեշտ է բարձր ջերմաստիճանով աշխատել այն վայրերում, որտեղ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը կարող է հասնել եռանիշի, իսկ ճանապարհներն էլ ավելի տաքանում են», - ասում է ավագ հեղինակ պրոֆեսոր Չժեն Չենը Կալիֆորնիայի համալսարանից Սան Դիեգո:

«Էլեկտրական մեքենաներում մարտկոցների փաթեթները սովորաբար հատակի տակ են՝ այս տաք ճանապարհներին մոտ:Բացի այդ, մարտկոցները տաքանում են հենց աշխատանքի ընթացքում հոսանքի հոսքի պատճառով:

«Եթե մարտկոցները չկարողանան հանդուրժել այս տաքացումը բարձր ջերմաստիճանում, ապա դրանց արդյունավետությունը արագորեն կնվազի»:

Երկուշաբթի օրը հրատարակված Proceedings of the National Academy of Sciences ամսագրում հետազոտողները նկարագրում են, թե ինչպես են մարտկոցները մարտկոցները պահպանել իրենց էներգիայի հզորության 87,5 տոկոսը և 115,9 տոկոսը –40 Ցելսիուս (–104 Ֆարենհայթ) և 50 Ցելսիուս (122 Ֆարենհայթ) ջերմաստիճանում։ ) համապատասխանաբար:

Նրանք նաև ունեին բարձր Coulombic արդյունավետություն՝ համապատասխանաբար 98,2 տոկոս և 98,7 տոկոս, ինչը նշանակում է, որ մարտկոցները կարող են անցնել ավելի շատ լիցքավորման ցիկլերի միջով, նախքան դադարել աշխատել:

Դա պայմանավորված է էլեկտրոլիտով, որը պատրաստված է լիթիումի աղից և դիբուտիլ եթերից՝ անգույն հեղուկից, որն օգտագործվում է որոշ արտադրություններում, ինչպիսիք են դեղագործությունը և թունաքիմիկատները:

Դիբուտիլ եթերն օգնում է, քանի որ նրա մոլեկուլները հեշտությամբ չեն խաղում գնդակը լիթիումի իոնների հետ, քանի որ մարտկոցը աշխատում է և բարելավում է դրա աշխատանքը զրոյից ցածր ջերմաստիճանում:

Բացի այդ, դիբուտիլ եթերը հեշտությամբ կարող է դիմակայել ջերմությանը 141 Ցելսիուսի (285,8 Ֆարենհայթ) եռման կետում, ինչը նշանակում է, որ այն հեղուկ է մնում բարձր ջերմաստիճանում:

Այս էլեկտրոլիտը այդքան առանձնահատուկ է դարձնում այն, որ այն կարող է օգտագործվել լիթիում-ծծմբային մարտկոցով, որը վերալիցքավորվում է և ունի լիթիումից պատրաստված անոդ և ծծմբից պատրաստված կաթոդ:

Անոդները և կաթոդները մարտկոցի այն մասերն են, որոնցով անցնում է էլեկտրական հոսանքը։

Լիթիում-ծծմբային մարտկոցները EV մարտկոցների հաջորդ կարևոր քայլն են, քանի որ դրանք կարող են կուտակել մինչև երկու անգամ ավելի շատ էներգիա մեկ կիլոգրամի համար, քան ներկայիս լիթիում-իոնային մարտկոցները:

Սա կարող է կրկնապատկել EV-ների տիրույթը՝ առանց դրանց քաշը մեծացնելումարտկոցփաթեթավորեք՝ ծախսերը նվազեցնելով:

Ծծումբը նաև ավելի առատ է և ավելի քիչ էկոլոգիական և մարդկային տառապանքներ է պատճառում աղբյուրին, քան կոբալտը, որն օգտագործվում է ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցների կաթոդներում:

Սովորաբար լիթիում-ծծմբային մարտկոցների հետ կապված խնդիր կա. ծծմբի կաթոդներն այնքան ռեակտիվ են, որ լուծարվում են, երբ մարտկոցը աշխատում է, և դա վատթարանում է ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում:

Իսկ լիթիումի մետաղական անոդները կարող են ձևավորել ասեղանման կառուցվածքներ, որոնք կոչվում են դենդրիտներ, որոնք կարող են ծակել մարտկոցի մասերը, քանի որ այն կարճ միանում է:

Արդյունքում, այս մարտկոցները տևում են մինչև տասնյակ ցիկլեր:

UC-San Diego թիմի կողմից մշակված դիբուտիլ եթերային էլեկտրոլիտը լուծում է այս խնդիրները, նույնիսկ ծայրահեղ ջերմաստիճանի դեպքում:

Նրանց փորձարկված մարտկոցները շատ ավելի երկար են աշխատել, քան սովորական լիթիում-ծծմբային մարտկոցները:

«Եթե ցանկանում եք էներգիայի բարձր խտությամբ մարտկոց, սովորաբար պետք է օգտագործեք շատ կոշտ, բարդ քիմիա», - ասաց Չենը:

«Բարձր էներգիան նշանակում է, որ ավելի շատ ռեակցիաներ են տեղի ունենում, ինչը նշանակում է ավելի քիչ կայունություն, ավելի շատ դեգրադացիա:

«Բարձր էներգիայի կայուն մարտկոց պատրաստելն ինքնին բարդ խնդիր է. դա անելը ջերմաստիճանի լայն տիրույթի միջոցով ավելի դժվար է:

«Մեր էլեկտրոլիտը օգնում է բարելավել ինչպես կաթոդի, այնպես էլ անոդի կողմը՝ միաժամանակ ապահովելով բարձր հաղորդունակություն և միջերեսային կայունություն»:

Թիմը նաև մշակել է ծծմբի կաթոդը, որպեսզի այն ավելի կայուն լինի՝ այն պատվաստելով պոլիմերին:Սա թույլ չի տալիս ավելի շատ ծծումբ լուծարվել էլեկտրոլիտի մեջ:

Հաջորդ քայլերը ներառում են մարտկոցի քիմիայի մասշտաբը, որպեսզի այն աշխատի նույնիսկ ավելի բարձր ջերմաստիճաններում և հետագայում կերկարացնի ցիկլի կյանքը: