Новые способы мгновенной зарядки литий-ионных аккумуляторов от профессора Университета Юты.
Пожалуй, единственный недостаток электромобилей, который значительно замедляет мобильность своего владельца и тратит много времени, - это полная зарядка автомобиля. Даже самая известная марка электромобилей, Tesla, заряжает аккумулятор до приемлемых 80% более получаса, даже с использованием самой современной и сверхмощной зарядной станции.
Очень долго разработчики предполагали, что ускорить процесс зарядки невозможно, в частности, из-за законов физики. До недавнего времени так считалось. Но профессор Университета Юты подготовил почву для исследования и создания самого мощного зарядного устройства с улучшенным аккумулятором.
Достижения профессора Гао в этой области сразу же стали известны в научно-популярных изданиях и прессе. Само изучение этого процесса, связанного со скоростью зарядки аккумулятора, начатое профессором, когда он работал в технологическом институте под руководством профессора химического машиностроения. Сегодня господин Гао не прекращает заниматься изучением этой темы, но при поддержке Университета Юты. Он разработал современные аккумуляторы, которые могут заряжать автомобили и другое оборудование за очень короткий период времени.
Все разработки, проведенные ученым, дали огромный толчок к дальнейшему изучению и совершенствованию систем, которые помогут ускорить процесс зарядки.
Именно литий-ионные аккумуляторы завоевали небывалую популярность среди владельцев электрических машин. В конце концов, они надежны, долговечны, компактны и производительны. Помимо автомобилей они подходят для ПК и другой электроники и гаджетов.
Единственный недостаток и ступор системы - это скорость зарядки такого типа аккумулятора. Во всем виновато покрытие, которое замедляет процессы, когда ионы химического элемента быстро помещаются в графит.
Ученые проводят параллель между действием литий-ионной батареи и мяча для настольного тенниса. Мяч также отскакивает назад и вперед от поверхности. Таким образом, ионно-литиевая батарея при перезарядке перемещается с положительного электрода на отрицательный. Таким образом, время, затрачиваемое на зарядку и передачу энергии, пропорционально скорости теннисного мяча. Поэтому, если ионы движутся слишком быстро, литий покрывает их, и кусочки графита не могут его обнаружить. Поэтому во избежание возгорания или взрыва аккумулятор вынужден снижать скорость заряда и удерживать ее в допустимых пределах. Помимо опасного исхода событий, быстрая зарядка значительно ухудшает состояние аккумулятора и убивает его.
Так что же нам дает исследование, проведенное профессором Университета Юты? В ходе исследования было обнаружено совершенно новое и значимое явление литиевого покрытия в графите, возникающее при перезарядке. Это то, что позволяет точно предвидеть, когда химическое покрытие вступит в силу.
Профессор представил визуальный эксперимент, показывающий состояние и поведение отрицательных электродов при подзарядке. В режиме реального времени вы можете увидеть часть графита и то, как она работает при подзарядке аккумулятора. Благодаря такому открытию и пониманию всех нюансов удастся снять ограничение с безопасным для системы исходом. Таким образом, скорость работы увеличится.
Благодаря такому прорыву и продвижению в области физики, станет вполне возможным сократить время полной зарядки аккумулятора. Подсчитано, что на зарядку уйдет около 10 минут, что является невероятным достижением! Не маловажно, что все процессы будут проходить в полной безопасности, как для аккумулятора, так и для человека. Эти нововведения коснутся не только автомобилей, но и более мелкой бытовой техники.
Придет эра совершенно новых аккумуляторов и зарядных устройств, способных справиться со своей прямой задачей всего за 10 минут. И все это благодаря изучению литий-ионной зарядки. Результат всех исследований можно будет увидеть за несколько лет.