Графенові батареї Samsung: 0-80 відсотків за 10 хвилин і їм подобається тепло!
У журналі Nature вчені із Samsung SDI поділилися своїм дослідженням акумуляторних елементів із катодом, покритим графеновими сферами (GB-NCM). Результати дуже перспективні: батареї не бояться підвищених температур, мають дуже високу щільність зберігання енергії і можуть бути миттєво заряджені.
Зміст
- Чому електромобілі заряджаються так повільно?
- Акумулятори із графеном Samsung SDI GB-NCM
У недавньому прес-релізі про приєднання Shell до IONITY компанія Shell пообіцяла встановити зарядні пристрої (постійного та постійного струму) потужністю кілька сотень кіловат (кВт). тим не менш Зарядний пристрій – це лише частина головоломки. Автомобіль повинен поглинати цю потужність – і тут починаються сходи..
При потужності вище 150-200 кВт акумулятори нагріваються так швидко, що системи охолодження не можуть охолодити їх. Це призводить до збільшення кількості літієвих ниток усередині та швидкої деградації елементів, що різко знижує ємність батареї.
> Опель Ампера Е повернеться?! У групи PSA серйозна проблема, вона хоче вимагати грошей від General Motors.
Тому сучасні автомобілі заряджаються постійним струмом (DC) потужністю не більше 120 кВт (швидко: 150 кВт), щоб не пошкодити акумулятор. Ось чому вчені працюють над акумуляторами, які зможуть витримувати набагато вищу потужність заряджання та температуру.
Акумулятори із графеном Samsung SDI GB-NCM
Графенові батареї Samsung SDI насправді є класичними літій-іонними батареями з нікель-кобальт-марганцевим електродом (NCM) з одним удосконаленням: графенові сфери на поверхні. Ці структури показані крупним планом праворуч:
За допомогою графену Батареї Samsung SDI мають щільність енергії 800 ват-годин на літр (Втч/л)., що є приблизною вартістю осередків NCM 811 наступного покоління, які мають з'явитися на ринку після 2021 року.
У той же час батареї зберігають 78,6% своєї ємності після 500 циклів заряджання/розряджання при температурі від 0 до 60 градусів Цельсія. Це ще не кінець: збагачений графеновими кульками батареї явно люблять тепло!
При температурі 60 градусів у них більша щільність зберігання енергії, тобто вони більш ємні: 444 ват-годин на кілограм осередку при 60 градусах проти 370 ват-годин на кілограм при 25 градусах! Тож прогрів АКБ під час зарядки піде водієві на користь.
Але це ще не все: акумулятори витримують заряджання великої потужності. За 5 градусів Цельсія можна було зарядити акумулятор від 0 до 80 відсотків менш ніж за 10 хвилин!
> Нові технології виробництва акумуляторів = Nissan Leaf потужністю 90 кВтг та запасом ходу 580 км приблизно до 2025 року
Варто прочитати: стаття про Nature
Це може вас зацікавити:
