La durata della batteria è stabile per dieci anni?

Veicoli elettrici sono regolarmente al centro dell'attenzione ultimamente, soprattutto perché la qualità dell'aria è diventata un argomento scottante. I veicoli a carburante tradizionale sono una delle principali fonti di inquinamento, quindi i governi di tutto il mondo stanno cercando di promuovere vigorosamente veicoli elettrici.

Come fonte di energia per veicoli elettrici, la tecnologia delle batterie è sempre stata uno dei fattori chiave che influenzano la popolarità dei veicoli elettrici e batterie al litio sono attualmente considerate tra le batterie di nuova generazione più promettenti. Diamo un'occhiata ai tipi di batterie al litio attualmente sul mercato mainstream:

La batteria al litio ternaria ha un'elevata densità energetica e un breve tempo di carica. Il suo ciclo di carica e scarica è di circa 1000 volte e la durata teorica è di 4 anni.

IL batteria al litio ferro fosfato ha una durata maggiore, il numero di cicli di carica e scarica è di circa 2000 volte e la durata teorica è di circa 5 anni.

La crescente domanda di veicoli elettrici ha portato al rapido sviluppo di batteria tecnologia. Come migliorare la vita di batterie al litio è diventato una preoccupazione e un problema da risolvere per i produttori di automobili e gli scienziati di vari paesi.

Come globale veicolo elettrico le vendite sono raddoppiate, i prezzi dei materiali delle batterie come litio, nichel, manganese e cobalto sono saliti alle stelle e le catene di fornitura per queste materie prime sono state rese insostenibili dalla pandemia. Per far sì che la batteria non solo funzioni meglio dell'attuale batteria veicolo elettrico ma anche soddisfare il basso costo di produzione dei materiali, questo ha portato gli scienziati a rivolgere la loro attenzione allo zolfo onnipresente e più economico. L'abbondanza naturale e la struttura chimica dello zolfo lo rendono in grado di immagazzinare più energia.

Un team di ricercatori della Drexel University ha recentemente pubblicato uno studio sulla rivista Communications Chemistry: hanno sviluppato un catodo in nanofibre di carbonio per introdurre stabilmente lo zolfo in batterie agli ioni di litio—e i risultati sono sorprendenti!

Gli elettroliti carbonatici sono i liquidi di trasferimento di energia utilizzati nelle batterie commerciali agli ioni di litio e la sfida per batterie al litio l'incorporazione dello zolfo negli elettroliti carbonatici è l'interazione irreversibile di prodotti intermedi dello zolfo, noti come polisolfuri, con l'elettrolita carbonatico. A causa di questa reazione indesiderata, i precedenti tentativi di utilizzare catodi di zolfo nelle batterie con soluzioni di elettrolita carbonatico hanno portato a risultati quasi impossibili e completi batteria guasto dopo un solo ciclo.

Per eliminare la formazione di polisolfuri per evitare reazioni avverse, il team ha sviluppato un catodo in nanofibre di carbonio che tenta di utilizzare tecniche di deposizione da vapore per confinare lo zolfo nel substrato del catodo in nanofibre di carbonio, rallentando l'etere riducendo il movimento dei polisolfuri intermedi Effetto navetta in litio-a base di zolfo batterie.

Dopo più di un anno di test, le prestazioni della batteria non si sono degradate per oltre 4.000 cicli di carica-scarica, equivalenti a 10 anni di utilizzo normale. E, come previsto, la batteria ha una capacità più di tre volte superiore a quella di una batteria agli ioni di litio.

"Quando abbiamo iniziato i test, ha iniziato a funzionare benissimo, cosa che non ci aspettavamo. Sospettavamo che il catodo di zolfo avrebbe causato l'arresto della reazione, ma in realtà ha funzionato molto bene e non ha causato lo smistamento", ha affermato il capo Kalra.

Questa ricerca ha notevolmente migliorato la durata di vita del batterie per veicoli elettrici. La batteria veniva sostituita ogni tre o quattro anni, ma ora può essere sostituita ogni dieci anni, il che riduce notevolmente i costi di utilizzo dei veicoli elettrici! batterie del futuro saranno sempre più economici.