Samstag, August 20, 2022

Neue Superbatterie für Elektrofahrzeuge hält extremen Temperaturen stand, sagen Wissenschaftler

Wissenschaftler sagen, die Batterien würden es Elektrofahrzeugen ermöglichen, bei kaltem Wetter mit einer einzigen Ladung weiter zu fahren – und in heißen Klimazonen weniger anfällig für Überhitzung zu sein.

Laut einer neuen Studie kann ein neuer Batterietyp für Elektrofahrzeuge extreme Hitze und Kälte länger überstehen.

Dies würde zu weniger häufigem Laden für EV-Fahrer führen und den Batterien eine längere Lebensdauer verleihen.

Das amerikanische Forscherteam hat einen neuen Stoff entwickelt, der chemisch widerstandsfähiger gegen extreme Temperaturen ist, und ihn Hochenergie-Lithiumbatterien beigemischt.

„Sie benötigen einen Hochtemperaturbetrieb in Gebieten, in denen die Umgebungstemperaturen dreistellig sein können und die Straßen noch heißer werden“, sagte Hauptautor Professor Zheng Chen von der University of California in San Diego.

„In Elektrofahrzeugen befinden sich die Batteriepakete normalerweise unter dem Boden in der Nähe dieser heißen Straßen. Außerdem werden die Batterien nur wärmer, weil während des Betriebs Strom durch sie fließt.

„Wenn die Batterien diesem hohen Temperaturanstieg nicht standhalten, wird ihre Leistung schnell abnehmen.“

In einem Artikel, der am Montag in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Proceedings of the National Academy of SciencesDie Forscher beschreiben, wie die Batterien in Tests 87,5 % und 115,9 % ihrer Energiekapazität bei -40 Grad Celsius (-104 Fahrenheit) bzw. 50 Grad Celsius (122 Fahrenheit) behielten.

Sie hatten auch einen hohen Coulomb-Wirkungsgrad von 98,2 % bzw. 98,7 %, was bedeutet, dass die Batterien mehr Ladezyklen durchlaufen können, bevor sie nicht mehr funktionieren.

Dies ist einem Elektrolyt zu verdanken, der aus Lithiumsalz und Dibutylether besteht, einer farblosen Flüssigkeit, die in bestimmten Produkten wie Arzneimitteln und Pestiziden verwendet wird.

Dibutylether hilft, weil seine Moleküle im Betrieb leicht Lithium-Ionen freisetzen und die Leistung bei Minusgraden verbessern.

Darüber hinaus kann Dibutylether Hitze problemlos widerstehen, da es aufgrund seines Siedepunkts von 141 Grad Celsius (285,8 Grad Fahrenheit) bei hohen Temperaturen flüssig bleibt.

Die Besonderheit dieses Elektrolyts besteht darin, dass er mit einer Lithium-Schwefel-Batterie verwendet werden kann, wiederaufladbar und mit einer Lithium-Anode und einer Schwefel-Kathode ausgestattet ist.

Anoden und Kathoden sind die Teile der Batterie, durch die der elektrische Strom fließt.

Lithium-Schwefel-Batterien sind ein Meilenstein bei EV-Batterien, da sie bis zu doppelt so viel Energie pro Kilogramm speichern können wie aktuelle Lithium-Ionen-Batterien.

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