Anonim

Гасни електролит држи веома хладне батерије

Енергија

Бен Цоквортх

17. јун 2017

2 слике

Електролит утапања гасом омогућава литијумским батеријама да функционишу на температурама знатно испод смрзавања (Цредит: Давид Баиллот / УЦ Сан Диего Јацобс Сцхоол оф Енгинееринг)

Од различитих забринутости људи који се тичу електричних аутомобила, један од најчешће чујео је забринутост да њихове батерије неће радити у хладном зимском времену. Међутим, то можда није проблем у полу-блиској будућности, међутим - научници на Калифорнијском универзитету у Сан Дијегу створили су нову врсту електролита који омогућава литијумским батеријама да раде са "одличним перформансама" на температурама нижим - 60 ºЦ (-76 ºФ). Насупрот томе, традиционалне литијум-јонске батерије се наговештавају на око -20 ºЦ (-4 ºФ).

Уместо уобичајених течних органских растварача, нови електролит се састоји од гаса из течног флуорометана под притиском. Његова ниска вискозност омогућава високу покретљивост јона и тиме и високу проводљивост, чак и на изузетно ниским температурама које замрзавају конвенционалне течности електролита. Међутим, батерије које користе гас задржавају високе перформансе док су на собној температури.

Нови електролит такође има природни механизам за искључивање који спречава "топлотну рунаваи", ситуацију у којој низ реакција хемијског ланца изазива прегревање батерије и запаљивање. На високим температурама, течни гас губи своју способност растварања соли, што узрокује губитак проводљивости батерије и престанком рада. Међутим, када се охлади, поново почиње радити.

Поред тога, редовни течни електролити негативно реагују са анодама металних батерија литија током времена, умањујући број циклуса пуњења / пражњења кроз које батерија може проћи - ово, наводно, није проблем са гасним електролитом. Осим тога, не изазива стварање дендрита, што су игличасте депоније литија које се формирају на батеријским електродама, а то може довести до кратког споја батерије.

УЦ Сан Диего истраживачи Иангиуцхен Ианг (лево) и Цирус Рустомји (кредит: Давид Баиллот / УЦ Сан Диего Јацобс Сцхоол оф Енгинееринг)

Научници су такође развили електролит за употребу у електрохемијским кондензаторима, направљен од течног дифлуорметанског гаса. Омогућава их да се изводе на температурама нижим од -80 ºЦ (-112 ºФ), док је њихова тренутна нискотемпературна граница смештена на -40 ºЦ (-40 ºФ).

Коначно, надамо се да би батерије и кондензатори који користе такве електролите могли радити на температурама нижим од -100 ºЦ (-148 ºФ), што би омогућило њихову употребу у свемирским сондама које истражују спољне планете попут Јупитер и Сатурн.

Истраживање је водио Проф. Схирлеи Менг и постдоцторал ресеарцхер Цирус Рустомји. Описано је у чланку који је објављен у четвртак у часопису Сциенце .

Извор: УЦ Сан Диего

УЦ Сан Диего истраживачи Иангиуцхен Ианг (лево) и Цирус Рустомји (кредит: Давид Баиллот / УЦ Сан Диего Јацобс Сцхоол оф Енгинееринг)

Електролит утапања гасом омогућава литијумским батеријама да функционишу на температурама знатно испод смрзавања (Цредит: Давид Баиллот / УЦ Сан Диего Јацобс Сцхоол оф Енгинееринг)

Рецоммендед Избор Уредника