Un novu tipu dibatteria per veiculi elettricipò sopravvive più longu à temperature estreme calde è fredde, secondu un studiu recente.
I scientifichi dicenu chì e batterie permetterebbenu à i veiculi elettrici di viaghjà più luntanu cù una sola carica à temperature fredde - è serianu menu propensi à u surriscaldamentu in climi caldi.
Questu averebbe cum'è risultatu una ricarica menu frequente per i cunduttori di veiculi elettrici è ancu darebbe ubatterieuna vita più longa.
A squadra di ricerca americana hà creatu una nova sustanza chimicamente più resistente à e temperature estreme è chì hè aghjunta à e batterie à u litiu d'alta energia.
«Avete bisognu di funziunamentu à alta temperatura in e zone induve a temperatura ambiente pò ghjunghje à trè cifre è e strade diventanu ancu più calde», hà dettu l'autore senior, u prufessore Zheng Chen di l'Università di California-San Diego.
"In i veiculi elettrichi, i pacchi di batterie sò tipicamente sottu à u pianu, vicinu à ste strade calde. Inoltre, e batterie si riscaldanu solu per via di un passaghju di corrente durante u funziunamentu."
"Sè e batterie ùn ponu tollerà stu riscaldamentu à alta temperatura, e so prestazioni si degraderanu rapidamente."
In un articulu publicatu luni in a rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, i circadori descrivenu cumu in i testi, e batterie anu mantinutu 87,5 per centu è 115,9 per centu di a so capacità energetica à -40 Celsius (-104 Fahrenheit) è 50 Celsius (122 Fahrenheit) rispettivamente.
Avianu ancu una alta efficienza coulombica di 98,2 per centu è 98,7 per centu rispettivamente, ciò chì significa chì e batterie ponu passà per più cicli di carica prima di smette di funzionà.
Questu hè duvutu à un elettrolitu fattu di sale di litiu è etere dibutilicu, un liquidu incolore utilizatu in certi prudutti di fabricazione cum'è i farmaceutichi è i pesticidi.
L'etere dibutilicu aiuta perchè e so molecule ùn ghjocanu micca facilmente cù l'ioni di litiu mentre a batteria funziona è migliora e so prestazioni à temperature sottu zero.
Inoltre, l'etere dibutilico pò facilmente suppurtà u calore à u so puntu di ebullizione di 141 Celsius (285,8 Fahrenheit), ciò chì significa chì ferma liquidu à alte temperature.
Ciò chì rende questu elettrolitu cusì speciale hè chì pò esse utilizatu cù una batteria di litiu-zolfu, chì hè ricaricabile è hà un anodu fattu di litiu è un catodu fattu di zolfu.
L'anodi è i catodi sò e parte di a batteria attraversu e quali passa a corrente elettrica.
E batterie à u litiu-zolfu sò un passu significativu in e batterie di i veiculi elettrici perchè ponu almacenà finu à duie volte più energia per chilogramu cà l'attuali batterie à ioni di litiu.
Questu puderia duppià l'autonomia di i veiculi elettrici senza aumentà u pesu di ubatteriaimballà mantenendu i costi bassi.
U zolfu hè ancu più abbundante è causa menu sofferenza ambientale è umana à a fonte chè u cobaltu, chì hè adupratu in i catodi tradiziunali di e batterie à ioni di litiu.
Tipicamente, ci hè un prublema cù e batterie di litiu-zolfu - i catodi di zolfu sò cusì reattivi chì si dissolvenu quandu a batteria hè in funzione è questu peghju à temperature più elevate.
È l'anodi di metallu litiu ponu furmà strutture in forma d'aghi chjamate dendriti chì ponu perforà parti di a batteria perchè si mette in cortocircuitu.
Cusì, ste batterie duranu solu finu à decine di cicli.
L'elettrolitu di etere dibutilico sviluppatu da a squadra UC-San Diego risolve questi prublemi, ancu à temperature estreme.
E batterie ch'elli anu pruvatu avianu una vita di ciclu assai più longa chè una tipica batteria à litiu-zolfu.
«Sè vo vulete una batteria cù una alta densità energetica, avete bisognu di utilizà una chimica assai dura è cumplicata», hà dettu Chen.
"Una forte energia significa chì ci sò più reazioni, ciò chì significa menu stabilità, più degradazione."
"Fà una batteria à alta energia chì sia stabile hè un compitu difficiule in sè stessu - pruvà à fà questu in una larga gamma di temperature hè ancu più difficiule."
"U nostru elettrolitu aiuta à migliurà sia u latu di u catodu sia u latu di l'anodu, pur furnendu alta conducibilità è stabilità interfacciale."
A squadra hà ancu cuncipitu u catodu di zolfu per esse più stabile innestendulu à un polimeru. Questu impedisce à più zolfu di dissolve si in l'elettrolitu.
I prossimi passi includenu l'aumentu di a chimica di a batteria in modu chì funziona à temperature ancu più elevate è allargherà ulteriormente a durata di u ciclu.
Data di publicazione: 05 lugliu 2022
