Elektriske biler blir mer populære, men mange har problemer med redusert ytelse i kaldt vær. Når temperaturen synker, bremses ladingen, og rekkevidden reduseres også drastisk. Forskere fra University of Michigan og Arbor Battery Innovations har funnet en lovende løsning som kan lette disse problemene. De utviklet et eksperimentelt litium-ion-batteri som yter godt i minusgrader, noe som gir rask lading og pålitelig rekkevidde.
Nøkkelinnovasjonen er en spesiell "3D-elektrodearkitektur" som hjelper batteriet å håndtere ekstrem kulde bedre. Vanligvis bremser svært lave temperaturer bevegelsen av elektroner i EV-batterier, noe som fører til lengre ladetider og redusert kjøreavstand.
For å løse dette problemet, fokuserte forskerne på anoden, der litiumioner lagres under lading. De brukte lasere for å endre grafitten i anoden, og skapte baner som lar litiumioner bevege seg og avsettes raskere. Selv om dette satte fart på ladingen, skapte det også en ny utfordring: litiumbelegg. Dette skjer når litium bygger seg opp på anodens overflate i stedet for å bli absorbert, noe som kan skade batteriets ytelse og sikkerhet.
Forskerteamet løste pletteringsproblemet ved å påføre et veldig tynt belegg, omtrent 20 nanometer tykt, på batteriet. Dette belegget, laget av litiumboratkarbonat, hindrer litium i å plettere. Som et resultat kan batteriet lades raskt med en hastighet på 6C, noe som betyr at det kan lades helt på bare 10 minutter, selv ved -10 grader Celsius (14 grader Fahrenheit). Forskerne fant at batteriets ytelse forble sterk etter 100 ladesykluser under disse kalde forholdene.
Neil Dasgupta, professor i maskinteknikk ved University of Michigan og medforfatter av studien, uttalte at denne nye teknologien kan legges til dagens batteriproduksjonsprosesser uten store endringer.
Moderne elbiler bruker allerede batteriprekondisjonering og varmepumper for å hjelpe med kaldt vær. Disse metodene fungerer imidlertid ikke alltid perfekt, og mange EV-eiere merker et fall i rekkevidde under veldig kaldt vær. Hvis denne nye batteriteknologien med hell kan produseres for elektriske kjøretøy, kan den hjelpe potensielle kjøpere, spesielt i områder med tøffe vinterforhold.
