Detta EV-batteri laddas på 10 minuter vid temperaturer under noll

• Ett experimentellt litiumjonbatteri visade minimal till ingen känslighet för temperaturer under noll.
• Cellerna utvecklades av Arbor Battery Innovations och University of Michigan -forskare och laddade snabbt och förlorade inget räckvidd.
• Batteriet använder en speciell ”3D -elektrodarkitektur” som är mindre resistent mot extrema temperaturer.

Frigid väder- och elektriska fordonsbatterier är inte besties. Om ditt elektriska fordon tar 20 minuter att ladda vid en DC -laddare på sommaren kan det ta flera minuter när kvicksilver sjunker. Det är inte bara slöseri med tid, utan håller också köpare borta från batteridrivna fordon, särskilt de som bor i regioner som är mottagliga för arktiska sprängningar och enstaka polära virvel.

Men forskare arbetar hårt för att lösa detta problem.

En studie publicerad i The Scientific Journal Joule Säger att en speciell typ av elektrod kan hjälpa ett EV -batteri att motstå extrema temperaturer, bevara sitt sortiment och laddningsprestanda. Batterimaterialet utvecklades av forskare vid University of Michigan och batteriforskningsföretaget Arbor Battery Innovations. De hävdar att batteriet kan ladda på 10 minuter vid -10 grader Celsius (14 grader F.) Även efter 100 cykler var nedbrytningen tydligen minimal.

När nålen sjunker till obekväma temperaturer, bromsar rörelsen av elektroner i ditt EV -batteri snabbt, vilket innebär att ditt körområde minskar och laddningshastigheterna avsmalnar.

EVS i dag mildrar denna påverkan i viss utsträckning med batterikonditionering och värmepumpar, men det väderbeständiga batteriet. Det minimerar bara effekterna av extremt väder. Batteritillverkare gör också sin del, vilket vanligtvis gör anoden tjockare för att göra den mer temperaturbeständig.

Foto av: Tim Stevens/Insideevs

Men Michigan -forskare sa att litium inte nödvändigtvis rör sig fritt inom tjockare anoder och kan till och med orsaka långsammare laddning och minskad prestanda. De löste det genom att spränga laser i grafiten som användes i anoder så att joner kunde deponera där snabbare. Men detta orsakade också utmaningar. Hyper-snabba laddningshastigheter kan orsaka litiumplätering, där litium bygger på anodytan istället för att absorberas ordentligt och leverera någon meningsfull energi.

Plätering minskar batteriets prestanda, bromsar laddningshastigheter och skapar till och med säkerhetsrisker som kortkretsar. Michigan-forskare förhindrade plätering genom att belägga batteriet med ett glasartat material som tillverkas med litiumboratkarbonat, cirka 20 nanometer tjocka. Som ett resultat tog cellerna som laddades med en hastighet av 6C, vilket innebär att en full laddning bara tog 10 minuter i ett subzero -klimat. Som referens, med en hastighet av 1C, laddas ett batteri på en timme.

Denna teknik kan till och med antas utan större förändringar i befintliga fabriker, säger maskinteknik och materialvetenskapsprofessor Neil Dasgupta, som också är en av författarna till studien.

Det vi dock inte vet om detta experiment är storleken på batteriet och det procentuella intervallet. Det är oklart om den 10 minuters laddningstiden var för en fullständig avgift på 0-100% eller en 20-80% topp-up som biltillverkare rekommenderar EV-ägarna för att bevara batteriets långsiktiga hälsa. Författarna till studien svarade inte omedelbart på Insideevs begäran om en kommentar.

Foto av: Polestar

Det är inte att säga att din EV helt enkelt suger i kallt väder. Nej, de flesta moderna EV: er har ett bredare driftsområde. En Tesla Model 3 har till exempel en driftstemperatur bredare än vad forskare i denna studie har krävt för sitt experiment.

Model 3: s batteri kan fungera mellan -22F och 140F, enligt dess användarmanual. Men bara för att batteriet är funktionellt inom dessa temperaturer betyder det inte att det är effektivt. Vi har sett dussintals Tesla -ägare som rapporterar hur räckvidden faller när kvicksilver sjunker under noll.

Studien säger å andra sidan att EV -batterier med sådana avancerade kemister inte bara kan arbeta felfritt i extrema temperaturer, utan också laddas snabbt utan någon prestationsförlust eller nedbrytning. Det låter lysande som ett experiment och skulle bli ännu sötare om vi såg det i den verkliga världen.

Har ett tips? Kontakta författaren: Suvrat.kothari@insidees.com