La svolta della batteria EV accelera massicciamente la ricarica anche a temperature fredde

      Kena Betancur / Getty Images

      

      

      

      

      

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      I problemi invernali per i veicoli elettrici potrebbero essere una cosa del passato. Un nuovo processo di produzione sviluppato dall'Università del Michigan ha portato a tempi di ricarica più rapidi e intervalli più lunghi, nonostante le temperature sotto lo zero.

      Quando arriva l'inverno, le cose tendono a diventare basse e lente—temperature, traffico, alzarsi dal letto. Il freddo è un nemico particolare dei veicoli elettrici. Le batterie richiedono più tempo per caricarsi e devono anche lavorare di più per mantenere le prestazioni EV, che quindi limitano la gamma. Questo triplo whammy non è un punto di vendita EV, in particolare nei luoghi in cui accadono le stagioni. Ma gli ingegneri universitari potrebbero aver risolto questo problema della batteria EV: dargli un parka.

      "La ricarica di una batteria EV richiede dai 30 ai 40 minuti anche per una ricarica rapida aggressiva, e quel tempo aumenta a oltre un'ora in inverno”, ha detto Neil Dasgupta, professore associato di ingegneria meccanica e scienza dei materiali e ingegneria e coautore dello studio. "Questo è il punto dolente che vogliamo affrontare.”

      Un rivestimento specializzato attorno allo strato esterno della batteria può impedire che si verifichi la placcatura del litio, la stessa cosa che riduce la durata della batteria, rallenta la ricarica e diminuisce la sicurezza. Questa crosta indesiderata si formerà sulla superficie dell'anodo quando gli ioni di litio non possono muoversi liberamente o rapidamente nel materiale dell'anodo stesso. Tali casi sarebbero durante la ricarica rapida (perché la batteria è sopraffatta), le temperature fredde (perché gli ioni non possono muoversi più velocemente) o quando la batteria è ad un alto tasso di carica (a causa della saturazione degli ioni di litio).

      

      Julian Stratenschulte via Getty Images

      La soluzione del team di ingegneri UM è un'applicazione di borato-carbonato di litio spessa 20 nanometri alla batteria. Combinando questo rivestimento in materiale vetroso con un elettrodo ristrutturato ad alta efficienza (un'architettura modellata al laser che il team ha sviluppato per primo), hai una batteria agli ioni di litio che si carica rapidamente e mantiene la sua capacità più a lungo. 

      Quanto velocemente caricare completamente un EV ora? Circa il 500% più veloce rispetto ai tassi attuali; ergo, meno di 10 minuti. Quindi, abbastanza vicino a una sosta media di carburante/pausa bio/spuntino. Per quanto riguarda la durata della batteria, la capacità sarebbe ancora di circa il 97% dopo 100 cariche veloci. E tutto questo può essere tuo anche a temperature fino a 14°F (-10°C).

      Secondo il team, i produttori di batterie non avrebbero bisogno di rinnovare completamente i loro processi di produzione. "Immaginiamo questo approccio come qualcosa che i produttori di batterie per veicoli elettrici potrebbero adottare senza importanti modifiche alle fabbriche esistenti”, ha affermato Dasgupta. "Per la prima volta, abbiamo mostrato un percorso per ottenere contemporaneamente una ricarica estremamente veloce a basse temperature, senza sacrificare la densità di energia della batteria agli ioni di litio.”

      I tempi e le gamme di ricarica dei veicoli elettrici sono notevolmente migliorati da quando Nissan Leaf è arrivata nel 2011, il primo veicolo elettrico di massa di una grande casa automobilistica. Tuttavia, l'era EV moderna continua a lottare con l'ansia su più livelli, tra cui gamma EV, tempi di ricarica, infrastrutture e sostituzione della batteria. Stiamo ancora mungendo ogni po ' di gamma che possiamo, sia attraverso l'ipermiling, lo spegnimento del climatizzatore o un mix di metodi di pendolarismo meno che ideali. Il team UM sembra essere sulla strada giusta, però, e senza dover reinventare del tutto l'EV.

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