Revoluční systém nabíjení může prodloužit životnost baterie a snížit degradaci
Vědci objevili průlomovou technologii, která by mohla odstranit největšího strašáka elektromobility – krátkou životnost baterie. A to bez změny chemie.
Degradace baterie odradila mnoho motoristů od koupě elektromobilů více než vyšší nákupní cena či kratší dojezd. Baterie je totiž nejdražší součástí elektromobilu. Po záruce výrobce, která je zpravidla na osm let, jsou totiž v případě poškození vystaveni riziku nákupu nové baterie. Toto riziko stojí za rychlou ztrátou hodnoty elektrických aut ve srovnání s klasickými vozy se spalovacím motorem. Proto se baterioví giganti snaží vyvíjet nové typy akumulátorů, které by vydržely více nabíjecích cyklů a jejich kapacita by klesala pomaleji. Možná by to ale šlo i jinak, než hledáním nové „zázračné“ chemie.
Jak totiž ukazuje studie vědců z Humboldtovy univerzity ve spolupráci s týmy z Technické univerzity v Berlíně a Aalborgské univerzity v Dánsku, životnost li-ion baterie, používané v absolutní většině elektromobilů, je možné výrazně prodloužit novým typem nabíjení – takzvaným pulzním nabíjením. Tradičně se totiž baterie nabíjejí pomocí konstantního proudu, ale podle studie právě tato metoda urychluje stárnutí baterie. Tým proto zkoumal nový přístup využívající nabíjení pulzním proudem (PC), který zahrnuje střídání vysokofrekvenčních výbojů energie. Experimenty probíhaly na běžně používaných článcích NMC532 s grafitovými anodami.
Výsledky ukázaly, že články nabíjené konstantním proudem vykazovaly zhrubnuté rozhraní pevných elektrolytů (SEI) na anodě a strukturální poškození elektrod, což vedlo ke snížení kapacity v průběhu času. Na rozdíl od toho články nabité pulzním proudem vykazovaly tenčí rozhraní SEI a méně strukturálních změn, čímž se prodloužila jejich životnost. Další analýza pomocí pokročilých technik, jako je Ramanova spektroskopie a rentgenová absorpční spektroskopie, odhalila základní mechanismy. Yaolin Xu z Helmholtzova centra poznamenal, že nabíjení pulzním proudem podporuje rovnoměrnější distribuci lithiových iontů v grafu, snižuje mechanické namáhání a zachovává stabilitu elektrody.
Tým navíc zjistil, že účinnost nabíjení pulzním proudem je silně závislá na frekvenci. Vyšší frekvence ukázaly nejvýznamnější výhody. Dokázali by zdvojnásobit životnost baterie při zachování kapacity až 80 %. Julia Kowalová, expertka z Technické univerzity v Berlíně, zdůraznila obrovský potenciál této nové metody nabíjení. Přijetím nových protokolů pulzního nabíjení by tak výrobci mohli zvýšit spolehlivost a životnost lithiových-iontových baterií, což by vedlo k delší životnosti elektromobilů. Zda by se ale pulzním nabíjením prodloužil i čas nabíjení, zatím jsme se nedozvěděli.
.« ADAC varuje: Výsuvné kliky dveří mohou byt nebezpečné Stát prodává zabavená auta padouchů: Jsou levnější než jiné ojetiny »
