Naukowcy z University of Waterloo opracowali nowatorską technologię akumulatorów litowo-jonowych, która może naładować pojazd elektryczny (EV) do 80 proc. w zaledwie 15 minut. Jest to ogromny krok naprzód w stosunku do obecnego standardu, gdzie ładowanie w stacjach szybkiego ładowania trwa prawie godzinę. Wyniki tego przełomowego projektu opublikowano w czasopiśmie Advanced Science.
Czytaj też: Nowe akumulatory EV ładują się 10 razy szybciej niż standardowe
Oprócz skrócenia czasu ładowania, baterie te wytrzymują aż do 800 cykli ładowania i rozładowania, co stanowi znaczną poprawę względem obecnie stosowanych technologii. Taki postęp może zredukować koszty pojazdów elektrycznych i poprawić ich dostępność, czyniąc je atrakcyjniejszymi zarówno dla nowych, jak i drugorzędnych właścicieli.
Jak działa ekstremalnie szybkie ładowanie akumulatorów?
Przełomowa technologia opiera się na zmianie konstrukcji anody – elementu akumulatora odpowiedzialnego za przechowywanie litu w procesie ładowania. Tradycyjna anoda z grafitu została zastąpiona nowym rozwiązaniem, które polega na fuzji cząstek grafitu w taki sposób, aby poprawić przewodnictwo elektryczne.
Czytaj też: Niepalne akumulatory nadchodzą. Nowa era magazynowania energii
Prof. Michael Pope z University of Waterloo mówi:
Nie wynajdujemy koła na nowo, jeśli chodzi o materiały w bateriach litowo-jonowych. Znajdujemy lepszy sposób na ich organizację, oferując nowe funkcje w spoiwach, które zwiększają transfer elektronów, jonów i ciepła.
Zmodyfikowana struktura anody pozwala na szybszy przepływ jonów litu bez ryzyka szybkiej degradacji lub problemów związanych z bezpieczeństwem, co często stanowi wyzwanie w przypadku technologii szybkiego ładowania. Co więcej, podejście to jest kompatybilne z istniejącymi liniami produkcyjnymi, co sprawia, że wdrożenie tej technologii na szeroką skalę może być stosunkowo proste i tanie.
Prof. Yverick Rangom z University of Waterloo podkreśla:
Musimy sprawić, by EV były bardziej przystępne i dostępne, nie tylko dla zamożnych. Jeśli uda nam się zmniejszyć rozmiary baterii, przyspieszyć ich ładowanie i wydłużyć ich żywotność, zredukujemy całkowity koszt pojazdu.
Taki postęp może również zwiększyć wartość używanych pojazdów elektrycznych. Wzrost liczby cykli ładowania do 800 zmniejsza obawy dotyczące kondycji baterii w autach z drugiej ręki. Jest to kluczowe dla szerokiej adopcji EV i walki z problemem “range anxiety” – lęku przed brakiem dostępu do stacji ładowania podczas dłuższych tras.
Kolejnym krokiem dla badaczy będzie optymalizacja procesu produkcji oraz dalsze testy prototypów, które mogą przyciągnąć zainteresowanie partnerów przemysłowych. Technologia musi być nie tylko efektywna, ale i skalowalna, aby mogła znaleźć zastosowanie w istniejącej infrastrukturze ładowania i produkcji baterii.