科学者たちは破壊できないバッテリーを作成しました：極端な温度はひどいものではありません
7月 5, 2022
バッテリーセルはオーブンでテストされます。 写真：David Bailot/UCサンディエゴジェイコブス工科大学
次世代バッテリー技術の研究の一環として、カリフォルニア大学サンディエゴ校の科学者たちは、極端な温度で動作できる設計を模索しています。 それについて 書き込み 新しいアトラス。
彼らの最新の研究では、チームはリチウムイオンとの弱い結合を形成する電解質で成功し、充電中にリチウムイオンをより均一に分散させることができました。 この弱く結合する電解質は、高密度の金属アノードと、その容量の大部分を保持しながら氷点下の温度で動作できる硫黄ベースのカソードを備えた実験用リチウム電池に統合されました。
科学者たちは、電解質の組成を実験し続けることで、スペクトルの反対側で機能するバージョンを開発しました。 新しい電解質には、リチウム塩とジブチルエーテルが含まれています。これは、沸点が141°Cの化学的化合物であり、電解質を非常に高温で液体のままにすることができます。
この電解質を使用した概念実証実験では、バッテリーは-40°Cで容量の87.5％、+ 50°Cで容量の115.9％を保持することができました。 また、耐用年数の終わりに達する前により多くの充電サイクルに耐える能力があるため、これらの温度で98％を超える高いクーロン効率を示しました。
研究の著者の1人は、氷点下の温度でバッテリー技術をテストする準備をしています。 写真：David Bailot/UCサンディエゴジェイコブス工科大学
低温で動作可能なバッテリーは、寒冷地で電気自動車に長距離を提供することができます。 逆に、高温で安全に動作できるバッテリーは、他の利点の中でもとりわけ、過熱を防ぐための冷却システムの必要性を排除します。
「高温で作業する必要があるとしましょう周囲温度が3桁に達する可能性があり、道路がさらに高温になる地域の環境は、研究の著者であるZhengChen氏は述べています。 -電気自動車では、バッテリーは通常、下部の高温道路の隣にあります。 さらに、バッテリーは、動作中に電流が流れるという事実からのみ加熱されます。 バッテリーが高温でこの温暖化に対応できない場合、バッテリーの性能はすぐに低下します。」
科学者が作成したタイプのリチウム硫黄電池は、過酷な天候に耐え、今日のリチウム電池の2倍のエネルギーを蓄えることを約束します。 これは、同じ電気自動車が2倍の航続距離を持つことができることを意味します。
さらに、硫黄は、現代のリチウム電池のカソードで使用されている比較的希少で高価な金属コバルトよりも一般的であり、入手するのに問題が少ない。 科学者によると、新しいソリューションは環境への負担を軽減します。
