Ścigacz.pl

Rewolucja w świecie baterii litowo-jonowych właśnie przyspieszyła i to dosłownie. Inżynierowie z Uniwersytetu Michigan opracowali nowatorską technologię, która może zmienić zasady gry nie tylko w elektromobilności, ale również w motocyklach elektrycznych.

 Nowe ogniwa potrafią ładować się aż pięć razy szybciej, nawet przy temperaturze sięgającej minus 10 stopni Celsjusza. Dla motocyklistów, którzy nie odstawiają maszyn na zimę i chcą pełnej gotowości nawet w mroźne poranki, to jak prezent od losu.

Obecne akumulatory litowo-jonowe mają poważne ograniczenia. Tracą wydajność w niskich temperaturach, nie radzą sobie z szybkim ładowaniem, a wysoka pojemność i sprawność są trudne do pogodzenia. Te problemy skutecznie ograniczały ich zastosowanie tam, gdzie potrzeba szybkości, wytrzymałości i niezawodności w każdych warunkach, również pogodowych. Ten problem dotyczy też motocykli, które często nie mają tak rozbudowanego systemu zarządzania temperaturą jak samochody.

Zespół naukowców z Michigan rozwiązał ten problem dzięki zastosowaniu trójwymiarowych struktur elektrod połączonych z ultracienką, szklistą powłoką z borowo-węglanowego litu, nakładaną techniką osadzania warstwa po warstwie. Ten duet to istna magia technologii. Dzięki niemu możliwe stało się szybkie ładowanie przy zachowaniu wysokiej gęstości energii i wydajności nawet przy grubych elektrodach.

Co więcej, testy przeprowadzone na ogniwach z grafitem i katodą NMC wykazały, że nowa technologia pozwalała na ładowanie z prędkością 6C przy minus 10 stopniach, a mimo to zachowywała ponad 97 proc. pojemności po 100 cyklach. Dla jasności prędkość ładowania 6C oznacza, że akumulator ładowany jest sześć razy szybciej niż przy standardowym ładowaniu 1C. Mówiąc prościej, ładowanie przy 6C pozwala na pełne naładowanie baterii w zaledwie 10 minut. To nie są kosmetyczne zmiany, to skok technologiczny, który może trwale odmienić sposób korzystania z jednośladów zasilanych prądem.

Wcześniejsze próby poprawienia szybkości ładowania opierały się na tworzeniu mikroskopijnych kanałów o średnicy 40 mikronów w anodach, co faktycznie pomagało w warunkach pokojowych, ale w zimnie efekty były mizerne. Powodem był tzw. korek na elektrodzie - warstwa powstająca w wyniku reakcji z elektrolitem, która blokowała jony litu i powodowała niepożądane osadzanie się metalu.

Nowa warstwa ochronna działa jak tarcza. Nie dopuszcza do powstawania tej chemicznej blokady, a przy tym współpracuje z trójwymiarową strukturą anody, umożliwiając jonom litu sprawny i szybki dostęp nawet w najtrudniejszych warunkach. Ładowanie zimą, które dotąd było jak próba zapchania lejka lodem, teraz przypomina swobodny przepływ w szerokiej rurze.

To może być przełom. Krótszy czas ładowania, niezależnie od pogody, oznacza więcej jazdy i mniej czekania. A jeśli technologia ta trafi do produkcji seryjnej, zimowe wycieczki na elektrykach przestaną być tylko odważną fanaberią.