Brzo punjenje električnih vozila na temperaturama ispod nule

Stabilizirajući premaz na elektrodi, u kombinaciji s mikrokanalima, pomaže u rješavanju kompromisa između dometa i brzine punjenja, čak i pri niskim temperaturama

Mladen Smrekar petak, 4. travnja 2025. u 11:25
Punjenje električnih vozila postaje manje učinkovito u hladnijim vremenskim uvjetima, ali nova strategija izrade baterijskih elektroda mogla bi omogućiti punjenje za 10 minuta na temperaturama ispod nule  📷 Marcin Szczepanski, Michigan Engineering
Punjenje električnih vozila postaje manje učinkovito u hladnijim vremenskim uvjetima, ali nova strategija izrade baterijskih elektroda mogla bi omogućiti punjenje za 10 minuta na temperaturama ispod nule Marcin Szczepanski, Michigan Engineering

Trenutačne EV baterije pohranjuju i oslobađaju snagu kretanjem litijevih iona naprijed-natrag između elektroda putem tekućeg elektrolita. Pri niskim temperaturama ovo kretanje iona usporava, smanjujući i snagu baterije kao i brzinu punjenja. No, sad su inženjeri Sveučilišta u Michiganu razvili modificirani proizvodni proces koji bi električnim automobilima mogao omogućiti velike domete i brzo punjenje čak i po hladnom vremenu. Oni su naime u časopisu Joule opisali način na koji se baterije mogu ekstremno brzo puniti na niskim temperaturama, bez žrtvovanja gustoće energije litij-ionskih baterija.

Inženjeri Sveučilišta u Michiganu pokazali su da se EV baterije mogu ekstremno brzo napuniti pri niskim temperaturama bez žrtvovanja gustoće energije litij-ionske baterije 📷 Neil Dasgupta i sur
Inženjeri Sveučilišta u Michiganu pokazali su da se EV baterije mogu ekstremno brzo napuniti pri niskim temperaturama bez žrtvovanja gustoće energije litij-ionske baterije Neil Dasgupta i sur

Ovako napravljene litij-ionske EV baterije mogu se puniti 500 % brže na temperaturama desetak stupnjeva ispod ništice zahvaljujući strukturi i premazu koji sprečavaju stvaranje litijskih presvlaka na elektrodama. Tako modificirane baterije zadržavaju 97 % kapaciteta čak i nakon brzog punjenja 100 puta na vrlo niskim temperaturama.

Dodavanje premaza

Isti istraživači prethodno su poboljšali sposobnost punjenja baterije stvaranjem puteva veličine otprilike 40 mikrona u anodi. Bušenje kroz grafit miniranjem laserima omogućilo je litijevim ionima da brže pronađu mjesta gdje će se smjestiti, čak i duboko unutar elektrode, i tako osigurati ravnomjernije punjenje, ali samo na sobnoj temperaturi.

U svom najnovijem radu oni su bateriju presvukli staklenim materijalom od litij-borat-karbonata, debljine otprilike 20 nanometara. Dodavanje ovog premaza značajno je ubrzalo hladno punjenje, a u kombinaciji s kanalima, testne su se ćelije na temperaturama ispod nule punile čak pet puta brže.