Ładowanie elektrycznego samochodu, kanapkowe akumulatory, ładowanie BEV, ładowanie samochodu

Ładowanie elektrycznego samochodu w 10 minut w zasięgu kanapkowych akumulatorów

Patrząc na zażarte dyskusje między przeciwnikami i zwolennikami bezemisyjnych układów napędowych jednym z najczęściej widocznych argumentów przeciw BEV jest to, że ładowanie elektrycznego samochodu trwa zbyt długo. Czy to prawda? Oczywiście, że tak i choć łatwo ten czas skompensować na wiele sposobów, to od dawna pracuje się nad systemami, które znacząco obniżą potrzebny na ten proces czas.

Obecnie ładowanie elektrycznego samochodu na bazie akumulatorów z ogniwami litowo-jonowymi nie różni się specjalnie od ładowania np. smartfonu. Jasne – w grę wchodzą znaczne różnice między pojemnościami i mocą, ale zasada jest ta sama, co tyczy się również potrzebnego czasu na zakończenie całego ładowania. Tak jak smartfona nie naładujemy w kilka chwil, tak też tego samego nie zrobimy z samochodem, ale ten ma jedną ważną przewagę – jest większy i bardziej podatny na zmiany strukturalne.

Czytaj też: Przyszłość kabrioletów Mini ujawniona. Doczekamy się nowej generacji?

Dlatego naukowcy z Harvard University opracowali ostatnio obiecujący eksperymentalny projekt akumulatorów, który ponoć finalnie ma pozwolić na ładowanie elektrycznego samochodu w 10 minut. To jednak nie wszystko, bo ta alternatywna architektura zapewni znacznie dłuższą żywotność, dzięki zastosowaniu wysokowydajnego litu metalicznego i dwóch elektrolitów.

Akumulatory z dwoma rodzajami elektrolitu, czyli jak walczyć z dendrytami i umożliwić szybkie ładowanie elektrycznego samochodu

Takie podejście zawalczy przede wszystkim z degradującą się stabilnością i skutecznością akumulatorów litowo-jonowych, których to dręczy zjawisko powstawania dendrytów na anodzie. Te z czasem stają się coraz większe, aż wreszcie przedostają się do ciekłego elektrolitu i obniżają wydajność akumulatora, często powodując też zwarcie lub doprowadzając do pożaru.

Czytaj też: Mahle stworzyło rewolucyjny elektryczny silnik bez magnesu

Rozwiązanie tego problemu sprowadza się do… kanapkowej konstrukcji akumulatora. Ten w projekcie naukowców składa się z anody stworzonej z litu metalicznego z warstwą grafitu, która współpracuje z dwoma rodzajami ciekłego elektrolitu i katody, tradycyjnie przepuszczając jony tam i z powrotem podczas ładowania, czy rozładowywania.

Te dwa elektrolity są kluczowe, bo niewielkie różnice w ich składzie chemicznym gwarantują, że ​​pierwszy jest podatny na penetrację dendrytu, ale jest bardziej stabilny w przypadku litu, a drugi jest mniej stabilny w przypadku litu, ale jest odporny na dendryty. W ten sposób akumulator może i nie zapobiega tworzeniu się dendrytów, ale jest w stanie go kontrolować, a na dodatek leczyć się samoczynnie wypełniając szczeliny utworzone przez dendryty.

Czytaj też: Premiera Alpine A110 Legende GT i niepewna przyszłość kolejnych modeli

Testy laboratoryjne wykazały, że tego typu kanapkowy akumulator zachował 82% swojej pojemności po 10000 cyklach ładowania i rozładowywania, a jego gęstość energetyczna zasugerowała, że po udoskonaleniu mógłby umożliwić ładowanie elektrycznego samochodu w 10 minut