JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей

Глобальная гонка за увеличение срока службы литий-ионных батарей, которыми оснащаются электромобили, ускоряется. В США нормативные требования требуют, чтобы батареи электромобилей сохраняли 80% своей первоначальной емкости после восьми лет использования.

Этот шаг имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы электромобили стали более жизнеспособным и устойчивым средством передвижения.

Недавние открытия, сделанные в Университете Далхаузи, могут означать серьезный скачок вперед, обещая значительное увеличение срока службы батарей EV и будущее хранения энергии.

Прорывная аккумуляторная технология: монокристаллические электроды

Исследователи из Университета Далхаузи в сотрудничестве с Канадским источником света (CLS) в Университете Саскачевана разработали революционный материал для литий-ионных батарей, известный как монокристаллический электрод.

Эта новинка подверглась неустанным испытаниям в лаборатории Галифакса, где ее непрерывно заряжали и разряжали в течение более шести лет.

Результаты? Примечательно, что батарея продемонстрировала долговечность в течение 20 000 циклов зарядки до достижения стандартного для отрасли порога емкости в 80%.

Это означает, что срок службы батареи составляет около 8 миллионов километров пробега, что превосходит показатели традиционных литий-ионных батарей, которые обычно выдерживают около 2 400 циклов или 960 000 километров пробега, прежде чем достигнут того же показателя.

Почему монокристаллические электроды служат дольше

Чтобы выяснить причины такого длительного срока службы, исследователи провели детальный анализ материалов батарей с помощью современных инструментов CLS.

В обычных батареях материал электродов страдает от обширных микроскопических трещин, вызванных повторяющимися процессами зарядки и разрядки. Со временем эти трещины приводят к постепенному разрушению материала, что в конечном итоге снижает производительность и емкость батареи.

Напротив, монокристаллические электроды продемонстрировали удивительную стойкость. Даже после длительного использования эти электроды подвергались минимальным механическим нагрузкам и выглядели практически идентично новым элементам.

Такая долговечность делает их идеальными кандидатами на повторное использование после первичного применения в EV, расширяя их сферу применения, например, для хранения энергии на ветряных и солнечных электростанциях.

Почему увеличение срока службы батарей для электромобилей имеет решающее значение для их внедрения

Долговечность и эксплуатационные характеристики батарей EV являются одними из самых серьезных препятствий для широкого распространения EV.

Для многих потенциальных покупателей опасения по поводу деградации батарей и стоимости их замены подрывают привлекательность перехода от традиционных автомобилей с двигателем внутреннего сгорания.

Увеличение срока службы аккумуляторов EV может напрямую решить эти проблемы:

  • Снижение общей стоимости владения. Долговечные батареи EV сводят к минимуму необходимость замены, делая EV более экономически эффективными в течение всего срока службы.
  • Повышение стоимости при перепродаже. Батареи с увеличенным сроком службы сохраняют большую емкость, повышая стоимость перепродажи подержанных EV и стимулируя новых покупателей выходить на рынок.
  • Содействие устойчивому развитию. Батареи, которые служат дольше самого автомобиля, можно использовать для других энергетических целей, сокращая количество отходов и поддерживая решения в области возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветряная энергия.
  • Укрепление доверия потребителей. Увеличение срока службы аккумуляторов EV снижает беспокойство по поводу дальности поездки и укрепляет доверие к технологиям EV, что очень важно для массового внедрения.

Дорога вперед

Прорыв, достигнутый исследователями Далхаузи, представляет собой большой шаг вперед в технологии производства батарей, но проблемы остаются.

Масштабирование производства монокристаллических электродов и обеспечение конкурентоспособности технологии по цене — важнейшие препятствия, которые необходимо преодолеть.

По мере продвижения вперед партнерство между исследователями, производителями и политиками будет играть важную роль в выводе этих инноваций на рынок.

Благодаря более долговечным батареям электромобили станут не только практичной альтернативой традиционным транспортным средствам, но и краеугольным камнем перехода к более чистому и экологичному энергетическому будущему.

По мере того как мир стремится к увеличению срока службы аккумуляторов EV, мечта об экологически чистом транспорте и энергии становится все ближе.

Ранее ученые сообщили о разработке складного электромобиля.

08.01.2025


Подписаться в Telegram



Энергия

От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Мир хранения энергии меняется благодаря кванто...

Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию
Квантовый секрет растений: как природа превращает свет в энергию

Превращение солнечной энергии в химическу...

Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров
Аккумуляторная революция: Франция строит завод мечты для электрокаров

Европейская комиссия дала зеленый свет огромно...

1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии
1066 секунд: Китай приблизился к созданию неисчерпаемого источника энергии

Стремление Китая использовать энергию звезд до...

Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму
Термоядерный прорыв: SMART добыл первую плазму

Токамак SMART успешно произвел первую плазму, ...

В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%
В ТПУ добавили отходы в пеллеты и снизили выбросы CO2 на 20%

Ученые Томского политехнического университета ...

Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии
Тепло шахтных вод: Великобритания приближается к чистой энергии

Живая лаборатория по использованию тепла ...

JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей
JES: Разработан революционный материал для литий-ионных батарей

Глобальная гонка за увеличение срока служ...

AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии
AM&I: Пористые электроды из оксида кремния — прорыв в хранении энергии

Батареи стали неотъемлемым компонентом совреме...

AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка
AC: Разработаны безопасные и стабильные батареи на основе цинка

Перезаряжаемые литий-ионные батареи питают все...

В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики
В МИСИС разработали термоэлектрик для зеленой энергетики

Новый метод производства материалов, которые м...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN