Nova speco debaterio por elektraj veturilojpovas pluvivi pli longe en ekstremaj varmaj kaj malvarmaj temperaturoj, laŭ lastatempa studo.

Sciencistoj diras, ke la kuirilaroj permesus al EVs vojaĝi pli malproksimen per ununura ŝargo en malvarmaj temperaturoj - kaj ili estus malpli inklinaj al trovarmiĝo en varmaj klimatoj.

Ĉi tio rezultigus malpli oftan ŝarĝon por EV-ŝoforoj kaj ankaŭ donus lakuirilarojpli longan vivon.

La usona esplorteamo kreis novan substancon, kiu estas kemie pli imuna al ekstremaj temperaturoj kaj aldonita al alt-energiaj litiaj baterioj.

"Vi bezonas alttemperaturan operacion en lokoj kie la ĉirkaŭa temperaturo povas atingi la trioblajn ciferojn kaj la vojoj eĉ pli varmiĝas," diris altranga aŭtoro profesoro Zheng Chen de la Universitato de Kalifornio-San-Diego.

"En elektraj veturiloj, la kuirilaroj estas kutime sub la planko, proksime al ĉi tiuj varmaj vojoj.Ankaŭ, kuirilaroj varmiĝas nur pro havado de aktuala trafluo dum operacio.

"Se la kuirilaroj ne povas toleri ĉi tiun varmigon ĉe alta temperaturo, ilia agado rapide malboniĝos."

En artikolo publikigita lundon en la revuo Proceedings of the National Academy of Sciences , la esploristoj priskribas kiel en testoj, la kuirilaroj konservis 87.5 procentojn kaj 115.9 procentojn de sia energia kapablo je –40 Celsius (–104 Fahrenheit) kaj 50 Celsius (122 Fahrenheit). ) respektive.

Ili ankaŭ havis altan coulombian efikecon de 98.2 procentoj kaj 98.7 procentoj respektive, kio signifas, ke la kuirilaroj povas trairi pli da ŝargaj cikloj antaŭ ol ili ĉesos funkcii.

Ĉi tio estas pro elektrolito kiu estas farita el litia salo kaj dibutiletero, senkolora likvaĵo uzata en iu fabrikado kiel farmaciaĵoj kaj insekticidoj.

Dibutiletero helpas ĉar ĝiaj molekuloj ne ludas pilkon kun litiojonoj facile dum la baterio funkcias kaj plibonigas sian agadon en sub-nulaj temperaturoj.

Krome, dibutiletero povas facile elteni la varmegon ĉe ĝia bolpunkto de 141 Celsius (285.8 Fahrenheit) signifas ke ĝi restas likva ĉe altaj temperaturoj.

Kio igas ĉi tiun elektroliton tiel speciala estas, ke ĝi povas esti uzata kun litio-sulfura baterio, kiu estas reŝargebla kaj havas anodon el litio kaj katodon el sulfuro.

Anodoj kaj katodoj estas la partoj de la baterio tra kiuj la elektra kurento pasas.

Litio-sulfuraj baterioj estas signifa sekva paŝo en EV-kuirilaroj ĉar ili povas stoki ĝis du fojojn pli da energio je kilogramo ol nunaj litiojonaj baterioj.

Ĉi tio povus duobligi la gamon de EV sen pliigi la pezon de lakuirilaropaki dum la kostoj malaltigas.

Sulfuro ankaŭ estas pli abunda kaj kaŭzas malpli median kaj homan suferon al la fonto ol kobalto, kiu estas uzata en tradiciaj litiojonaj bateriokatodoj.

Tipe, ekzistas problemo kun litio-sulfuraj kuirilaroj - sulfuraj katodoj estas tiel reaktivaj ke ili solvas kiam la baterio funkcias kaj ĉi tio plimalboniĝas ĉe pli altaj temperaturoj.

Kaj litio metalaj anodoj povas formi pinglo-similajn strukturojn nomitajn dendritoj kiuj povas trapiki partojn de la baterio estante ĉar ĝi al mallonga cirkvito.

Kiel rezulto, ĉi tiuj kuirilaroj nur daŭras ĝis dekoj da cikloj.

La dibutiletera elektrolito evoluigita de la teamo de UC-San Diego riparas ĉi tiujn problemojn, eĉ ĉe ekstremaj temperaturoj.

La kuirilaroj, kiujn ili testis, havis multe pli longan bicikladon en vivo ol tipa litio-sulfura baterio.

"Se vi volas kuirilaron kun alta energia denseco, vi kutime bezonas uzi tre severan, komplikan kemion," diris Chen.

"Alta energio signifas ke pli da reagoj okazas, kio signifas malpli da stabileco, pli da degenero.

"Fari alt-energian baterio kiu estas stabila estas malfacila tasko mem - provi fari tion tra larĝa temperaturo gamo estas eĉ pli defia.

"Nia elektrolito helpas plibonigi kaj la katodan flankon kaj la anodan flankon dum ĝi provizas altan konduktivecon kaj interfacan stabilecon."

La teamo ankaŭ realigis la sulfurkatodon por esti pli stabila greftante ĝin al polimero.Ĉi tio malhelpas pli da sulfuro dissolviĝi en la elektroliton.

La sekvaj paŝoj inkluzivas pligrandigi la baterian kemion, por ke ĝi funkcias ĉe eĉ pli altaj temperaturoj kaj plilongigos la ciklan vivon.