10-minuters laddning för elbilar kan vara på väg

10-minuters laddning för elbilar kan vara på väg

Elektriska fordonsägare kan snart kunna dra in en bensinstation, ansluta sin bil och på 10 minuter köra ut med ett fulladdat batteri, enligt ett team av ingenjörer.

"Vi demonstrerade att vi kan ladda ett elektriskt fordon på tio minuter för ett intervall mellan 200 och 300," säger Chao-Yang Wang, ordförande för maskinteknik; professor i kemiteknik och materialvetenskap och teknik; och chef för Electrochemical Engine Center i Penn State.

"Och vi kan göra detta genom att hålla 2,500-laddningscykler, eller motsvarande en halv miljon mil resa."

"Trenden på 10-minut är för framtiden och är avgörande för användning av elfordon eftersom den löser räckviddsproblemet."

Litiumjonbatterier bryts ned när de snabbt laddas vid omgivningstemperaturer under 50 grader Fahrenheit eftersom, snarare än litium joner smidigt infogande i kolanoderna, litiumerna avsätts i spikar på anodytan. Denna litiumplätering minskar cellkapaciteten, men kan också orsaka elektriska spikar och osäkra batteriförhållanden.

Batterier uppvärmda över litiumpläteringsgränsen, vare sig de är av extern eller intern värme, uppvisar inte litiumplätering.

Forskarna hade tidigare utvecklat sitt batteri för att ladda vid 50 grader F på 15 minuter. Att ladda vid högre temperaturer skulle vara mer effektivt, men långa perioder med hög värme försämrar också batterierna.

"Snabbladdning är nyckeln till att möjliggöra bred spridning av elfordon," säger Wang.

Wang och hans team insåg att om batterierna kunde värmas upp till 140 grader F under bara 10 minuter och sedan snabbt svalna till omgivningstemperaturer, kan det förhindra att litiumspikar bildas och förhindra värmeförsämring av batteriet.

"Att ta detta batteri till extrema 60 grader Celsius (140 grader F) är förbjudet i batteriarenan," säger Wang. "Det är för högt och anses vara en fara för materialen och skulle förkorta batteriets livslängd drastiskt."

Forskarna kunde åstadkomma den snabba kylningen av batteriet med hjälp av kylsystemet som är inbyggt i bilen, förklarar Wang. Den stora skillnaden från 140 grader till cirka 75 grader F kommer också att bidra till att öka kylningshastigheten.

”10-minuters trenden är för framtiden och är avgörande för att de ska kunna använda elfordon eftersom det löser problemet intervall ångest problem, Säger Wang.

Det självuppvärmande batteriet använder en tunn nickelfolie med ena änden fäst vid den negativa terminalen och den andra som sträcker sig utanför cellen för att skapa en tredje terminal. En temperatursensor ansluten till en strömbrytare får elektroner att strömma genom nickelfolien för att slutföra kretsen. Detta värmer snabbt upp nickelfolien genom resistansvärme och värmer batteriets insida.

Forskningen förekommer i tidskriften JOULE.


Relaterad

Det amerikanska energidepartementet stödde detta arbete.

ursprungliga studien

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}

SENASTE FILMER

Metanutsläpp Hit Record Breaking Levels
Metanutsläpp Hit Record Breaking Levels
by Josie Garthwaite
Forskning visar att de globala utsläppen av metan har nått de högsta nivåerna.
kelp forrest 7 12
Hur skogarna i världens hav bidrar till att lindra klimatkrisen
by Emma Bryce
Forskare letar efter hjälp för att lagra koldioxid långt under havsytan.
Små planktongdrivprocesser i havet som fångar två gånger så mycket kol som forskare trodde
Små planktongdrivprocesser i havet som fångar två gånger så mycket kol som forskare trodde
by Ken Buesseler
Havet spelar en viktig roll i den globala koldioxidcykeln. Drivkraften kommer från en liten plankton som producerar ...
Klimatförändringar hotar dricksvattenkvaliteten över de stora sjöarna
Klimatförändringar hotar dricksvattenkvaliteten över de stora sjöarna
by Gabriel Filippelli och Joseph D. Ortiz
"Drick inte / koka inte" är inte vad någon vill höra om sin stads kranvatten. Men de kombinerade effekterna av ...
Att prata om energiförändring skulle kunna bryta klimatdynan
Att prata om energiförändring kan bryta klimatnedgången
by InnerSelf Staff
Alla har energihistorier, vare sig de handlar om en släkting som arbetar på en oljerigg, en förälder som lär ett barn att vända ...
Skördar kan möta dubbla problem från insekter och ett värmande klimat
Skördar kan möta dubbla problem från insekter och ett värmande klimat
by Gregg Howe och Nathan Havko
I årtusenden har insekter och växterna de livnär sig i en co-evolutionär strid: att äta eller inte vara ...
För att nå nollutsläpp måste regeringen ta itu med hinder som stänger folk från elbilar
För att nå nollutsläpp måste regeringen ta itu med hinder som stänger folk från elbilar
by Byt Masrani
Ambisiösa mål har fastställts av de brittiska och skotska regeringarna för att bli netto-noll kolekonomier 2050 och 2045 ...
Våren anländer tidigare i USA, och det är inte alltid goda nyheter
Våren anländer tidigare i USA, och det är inte alltid goda nyheter
by Theresa Crimmins
Över stora delar av Förenta staterna har ett uppvärmningsklimat avancerat vårens ankomst. I år är inget undantag.

SENASTE ARTIKLAR

Två tredjedelar av isisen i Himalaya kan gå förlorade år 2100
Två tredjedelar av isisen i Himalaya kan gå förlorade år 2100
by Ann Rowan
I glaciologiens värld skulle året 2007 gå ner i historien. Det var året ett till synes litet fel i ett större ...
Stigande temps kunde döda miljoner ett år vid århundradets slut
Stigande temps kunde döda miljoner ett år vid århundradets slut
by Edward Lempinen
I slutet av detta århundrade kunde tiotals miljoner människor dö varje år över hela världen till följd av att temperaturerna stiger ...
Nya Zeeland vill bygga ett 100% förnybart elnät, men massiv infrastruktur är inte det bästa alternativet
Nya Zeeland vill bygga ett 100% förnybart elnät, men massiv infrastruktur är inte det bästa alternativet
by Janet Stephenson
Ett föreslaget projekt med flera miljarder dollar för att bygga en pumpad vattenförvaringsanläggning kan göra Nya Zeelands elnät ...
Vindkraftsparker byggda på kolrika torvmyrar förlorar sin förmåga att bekämpa klimatförändringar
Vindkraftsparker byggda på kolrika torvmyrar förlorar sin förmåga att bekämpa klimatförändringar
by Guaduneth Chico et al
Vindkraft i Storbritannien står nu för nästan 30% av all elproduktion. Landbaserade vindkraftverk producerar nu ...
Klimatförnekelse har inte gått bort - Så här ser man argument för att försena klimatåtgärder
Klimatförnekelse har inte gått bort - Så här ser man argument för att försena klimatåtgärder
by Stuart Capstick
I ny forskning har vi identifierat vad vi kallar 12 ”diskurser om försening”. Dessa är sätt att tala och skriva om ...
Rutinmässig gasavskiljning är slös, förorenande och undermålig
Rutinmässig gasavskiljning är slös, förorenande och undermålig
by Gunnar W. Schade
Om du har kört genom ett område där företag utvinner olja och gas från skifferformationer, har du förmodligen sett lågor ...
Flight Shaming: Hur man sprider kampanjen som gjorde att svenskar gav upp flyg för gott
Flight Shaming: Hur man sprider kampanjen som gjorde att svenskar gav upp flyg för gott
by Avit K Bhowmik
Europas stora flygbolag kommer sannolikt att se deras omsättning sjunka med 50% 2020 som ett resultat av COVID-19-pandemin, ...
Kommer klimatet att värma lika mycket som fruktat av vissa?
Kommer klimatet att värma lika mycket som fruktat av vissa?
by Steven Sherwood et al
Vi vet klimatförändringarna när växthusgaskoncentrationerna ökar, men den exakta mängden förväntad uppvärmning kvarstår ...