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

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