Технології
Технології

Нагріта літій-залізо-фосфатна батарея зарядилася за 10 хвилин

Американські інженери збільшили запас ходу літій-залізо-фосфатної батареї та швидкість зарядки, нагрівши її до 60 градусів Цельсію. Це дасть змогу зменшити розміри акумуляторів, а строк служби сягатиме мінімум двох мільйонів пройдених автомобілем миль. Дослідження вчених опубліковане у журналі Nature Energy.

Filip Singer / EPA / Shutterstock

Filip Singer / EPA / Shutterstock

Що таке літій-залізо-фосфатні батареї?

Це один з видів літій-іонного акумулятора, у якому як катод використовується літій-залізо фосфат(LFP). Головною перевагою таких батарей є відсутність кобальту — дорогого і складного у видобутку матеріалу, дешевого, екологічного і безпечного способу виділення якого з літій-іонних акумуляторів поки не існує.

Однак, LFP батареї дещо гірше працюють в порівнянні з батареями на основі нікелю. Не зважаючи на більше безпечність, виробники електромобілів віддають перевагу нікелевим, бо вони мають більш високу щільність енергії та енергоємність, а отже і більший запас ходу.

Що пропонують вчені?

Щільність енергії LFP акумуляторів приблизно на 14 відсотків нижча, однак, як з’ясували інженери, їхня продуктивність збільшуватиметься. Концепція досить проста:

тонка нікелева фольга, один кінець якої підкріплений клемою, а інший утворює третю клему. Електрони швидко нагрівають фольгу через резистивний нагрів нагрівають і внутрішню частину батареї, і коли внутрішня температура акумулятора досягає 60 градусів Цельсію, перемикач розмикається і акумулятор готовий до зарядки або розрядки.

Як це впливає на батарею?

Батарею нагріли до 60 градусів Цельсію та завдяки зменшенню додаткового тепла при розряджанні, вона працювала навіть краще за два звичайних типи нікелевих батарей за більш низьких робочих температур. За словами вчених, такі батареї зможуть виробляти до 300 кіловатів енергії навіть за менших розмірів. Вони зможуть зарядити автомобіль за 10 хвилин та забезпечити запас ходу у 250 миль, а строк служби до 2 мільйонів пройдених миль.

Хоч для нагріву LFP батареї потрібна енергія, використання їх при більш високій температурі забезпечує продуктивні переваги, які переважатимуть над необхідністю більш частої зарядки, вважають дослідники. Також завдяки тому, що такі батареї можуть безпечно працювати при більш високих температурах, потреба в охолодженні менша, ніж для батарей на основі нікелю. За словами вчених, такий підхід може бути навіть більш безпечним, ніж нечаста, але повна зарядка нікелевих акумуляторів, яка може призвести до небезпечного перегріву.