Rewolucyjna bateria załaduje się w 5 minut. To może być przełom w motoryzacji

Naukowcy z amerykańskiej uczelni Cornell opracowali przełomowy akumulator, który nie tylko ładuje się w rekordowo krótkim czasie, to jeszcze może być znacznie mniejszy od obecnie stosowanych.

Publikacja: 25.01.2024 21:37

Długie ładowanie i mały zasięg wciąż zniechęcają do korzystania z aut elektrycznych

Foto: Adobe Stock

Piotr Mazurkiewicz

Zespół badawczy kierowany przez Lyndena Archera, profesora i dziekana Cornell Engineering, opracował nową baterię litową, którą można naładować w zaledwie pięć minut. Może to pomóc w rozwiązaniu problemów związanych z czasem ładowania pojazdów elektrycznych i przyczyni się do szybszego zwiększenia ich popularności. Naukowcy poinformowali właśnie o swoim odkryciu, które może mieć wpływ na motoryzację, ale też inne dziedziny jak elektronika.

Dążąc do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych pochodzących z transportu, kraje na całym świecie dążą do elektryfikacji różnych rodzajów transportu. Transport drogowy, taki jak samochody osobowe, autobusy i ciężarówki, stał na czele tej transformacji, a jej celem jest nawet wprowadzenie zakazu sprzedaży samochodów napędzanych paliwami kopalnymi w następnej dekadzie, co zapowiada już Unia Europejska.

Mniejszy rozmiar, większy zasięg

Dzięki postępowi technologicznemu najszybsza komercyjna ładowarka może naładować pojazd elektryczny w nie mniej niż 30 minut. Chociaż to zdecydowana poprawa w porównaniu z 8 godzinnymi cyklami ładowania typowej domowej ładowarki, nadal oczekiwane jest znaczne skrócenie tego czasu, aby umożliwić przyjęcie pojazdów elektrycznych na dużą skalę. - Jeśli możesz naładować akumulator pojazdu elektrycznego w pięć minut, nie musisz mieć akumulatora, który jest wystarczająco duży, aby zapewnić zasięg 500 mil – stwierdził prof. Lynden Archer w komunikacie prasowym. - Może to obniżyć koszty pojazdów elektrycznych, umożliwiając ich szersze zastosowanie - dodał.

Czytaj więcej

Firmy pracują nad zapewnieniem nieustannej energii dla elektronicznych gadżetów. Wystarczałaby na ca

Technologie

Zbliża się koniec ładowarek? Atomowa bateria smartfona starczy na 50 lat

Wygląda na to, że tradycyjne akumulatory w urządzeniach elektronicznych przejdą do lamusa. Mogą je wyprzeć wydajne ogniwa słoneczne czy miniaturowe ogniwa atomowe.

Zespół Archera pracował już wcześniej nad problemem zbyt długiego ładowania akumulatorów litowo-jonowych. Jednakże podejście zespołu skupiło się na ruchu jonów w elektrolitach i ich krystalizacji na metalowych anodach. Zespół wykorzystał wiedzę w zakresie tych procesów, aby stworzyć bezpieczniejsze anody, które umożliwiają długotrwałe przechowywanie energii.

Aby opracować szybciej ładujący się akumulator, zespół przyjął nowe podejście, skupiając się na kinetyce reakcji elektrochemicznych. Naukowcy przyjrzeli się koncepcji zwanej liczbą Damköhlera, która mierzy szybkość reakcji i szybkość, z jaką materiał jest transportowany do miejsca reakcji. W efekcie opracowali przełomowy akumulator EV, który ładuje się w czasie krótszym niż 5 minut. Po szybkim naładowaniu nowej baterii litowej naukowcy zaobserwowali, że anoda indowa ma gładkie osadzenie elektrolityczne litowe, podczas gdy w przypadku innych materiałów anodowych mogą tworzyć się związki, które wpływają na wydajność baterii.

Jak w bateriach zastąpić ind

Jak podaje Interesting Engineering, Ind jest komercyjnie stosowany jako niskotemperaturowy lut do produkcji tlenku cyny indu, materiału powlekającego panele słoneczne i ekrany dotykowe. Naukowcy odkryli, że metal ma bardzo niską barierę energetyczną migracji, która może pomóc w ustaleniu szybkości dyfuzji jonów. Ma również dobrą gęstość prądu wymiennego, czyli stopień redukcji jonów na anodzie. Połączenie obu tych czynników zapewnia szybkie ładowanie i długotrwałe przechowywanie.

Czytaj więcej

Baterie kwantowe powinny być niezwykle wydajne, a ich zastosowania mogą być bardzo szerokie, od czuj

Technologie

Powstają baterie kwantowe. Bliski przełom w magazynowaniu i ładowaniu energii

Baterie kwantowe wraz z innowacyjnymi metodami ładowania to krok naprzód w technologii akumulatorów, z wyższą wydajnością i nowymi sposobami zastosowania związanymi ze zrównoważoną energią.

- Kluczową innowacją jest to, że odkryliśmy zasadę projektowania, która pozwala jonom metali na anodzie akumulatora na swobodne przemieszczanie się, znajdowanie właściwej konfiguracji i dopiero wtedy uczestniczenie w reakcji magazynowania ładunku – dodał Archer. - Efekt końcowy jest taki, że w każdym cyklu ładowania elektroda znajduje się w stabilnym stanie morfologicznym. To właśnie zapewnia naszym nowym, szybko ładującym się akumulatorom zdolność wielokrotnego ładowania i rozładowywania przez tysiące cykli - wyjaśnia.

Badacz sugeruje, że połączenie tej technologii z bezprzewodowymi ładowarkami indukcyjnymi może pomóc w zmniejszeniu rozmiaru akumulatorów potrzebnych w pojazdach, a tym samym obniżeniu kosztów. Jednak jest też przeszkoda do pokonania. Ind jest bardzo ciężki i może nie nadawać się do produkcji akumulatorów. Zespół pracuje obecnie nad odkryciem innych lekkich materiałów, które mogłyby pełnić tę samą rolę co ind.

Czytaj więcej

Naukowcy od początku XXI wieku pracują nad urządzeniami zasilanymi energią ludzkiego ciała. Mikrotur

Technologie

Bateria, która nigdy się nie wyczerpie. Przełom jest bardzo blisko

W poszukiwaniu niewyczerpywalnego źródła energii naukowcy doszli do wniosku, że nie muszą wcale szukać daleko. Wystarczy wykorzystać ludzkie ciało, które może być ekologicznym jej źródłem.

Technologie Motoryzacja baterie

NEO ma 170 cm wzrostu, chodzi i porusza się jak człowiek — na dwóch nogach. W domu jest w stanie spr

Technologie

Humanoidy wejdą do domów w 2025 roku. Ten sprząta, ale potrafi też prać i zrobić kawę

NEO — robot, który może pomagać w pracach domowych niezależnie od tego, czy użytkownik jest w domu, czy nie — ma być dostępny na rynku już w 2025 roku. Humanoidy wchodzą do domów, fabryk i magazynów.

Materiał Promocyjny

Nowe pełne energii BMW serii 1. Stworzone z myślą o Tobie. Zapytaj o ofertę

Nagrania z dronów można wykorzystać do szkolenia modeli AI w zakresie podejmowania decyzji na polu b

Technologie

Ukraińcy szkolą sztuczną inteligencję filmami z wojny. Wyrastają na potęgę

Specyfika wojny za naszą wschodnią granicą sprawia, że Ukraińcy stali się ekspertami w zakresie technologii dronowych. A teraz budują unikatowe kompetencje w wykorzystaniu AI. Boty mają pomóc im w walce.

Ogromne rezerwy wodoru mogą znajdować się na całym świecie

Technologie

Paliwo przyszłości kryje się pod Ziemią. Przełomowe znalezisko w Europie

Problemem jest wytwarzanie wodoru na przemysłową skalę, stąd jego niewielkie zastosowanie. Jednak według najnowszych badań ogromne ilości tego gazu kryją się pod ziemią. Mogłyby wystarczyć na setki lat.

Wykorzystanie kamer pomoże wyłapać potencjalnie niebezpiecznych kierowców, zanim dojdzie do tragedii

Technologie

Pierwsza na świecie kamera AI wykrywa pijanych kierowców. Alkomat nie jest potrzebny?

Kierowcy prowadzący pod wpływem alkoholu lub narkotyków nie mają czego szukać na drogach. Policja testuje właśnie system oparty na pionierskiej kamerze AI, która jest w stanie wyłapywać prowadzących pojazdy na „podwójnym gazie”.

Materiał Promocyjny

Jaecoo J7 w leasingu od 1670 zł/mies.

Drony z laserami znacznie zwiększą możliwości chińskiej armii

Technologie

Chiny mają już drony z laserami. Promień tnie metal i zniszczy cały oddział wojska

Rozwój bezzałogowych technologii nieustannie przyspiesza, a dowodem na to jest ostatni wynalazek opracowany przez chińskich inżynierów. Wcześniej ta sztuka nie udała się Amerykanom.

Materiał Promocyjny

Nest Lease wkracza na rynek leasingowy i celuje w TOP10

Nest Lease, to nowy gracz na polskim rynku leasingowym, będący częścią grupy Nest Bank. Firma powstała w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie mikro i małych przedsiębiorców na elastyczne i nowoczesne rozwiązania finansowe. Dzięki zaawansowanej technologii i indywidualnemu podejściu, Nest Lease planuje w ciągu dwóch lat wejść do grona dziesięciu największych firm leasingowych w Polsce. W rozmowie z Lechem Stabiszewskim, pełniącym funkcję p.o. prezesa zarządu Nest Leasing S.A., przyglądamy się strategii i ofercie Spółki oraz trendom w branży leasingowej.

Marcin Kwoka, szef Mercedes Benz Polska i Maciej Mazur, dyrektor zarządzający Polskie Stowarzyszenie

Materiał Partnera

Podcast „Moto rp.pl”: Polski obraz elektromobilności z dwóch perspektyw

Jaki jest obraz elektromobilności z różnych perspektyw. Rozmawiamy z dwoma przedstawicielami branży motoryzacyjnej: Marcinem Kwoką, dyrektorem zarządzającym Mercedes Benz Polska i Maciejem Mazurem, dyrektorem zarządzającym Polskiego Stowarzyszenia Nowej Mobilności.

Biznes

Sieć Badawcza Łukasiewicz zaczyna współpracę z kontrwywiadem

Badania na rzecz innowacyjności w sektorze bezpieczeństwa i obronności państwa oraz wdrożenie wyników prac naukowych na rzecz bezpieczeństwa technologicznego – to cel współpracy Sieci Badawczej Łukasiewicz i Służby Kontrwywiadu Wojskowego.

Materiał Partnera

Rozpoczyna się nowa era mobilności Mercedesa

Mercedes wprowadza rewolucyjne rozwiązania, które godzą potrzeby ludzi z wymaganiami chroniącymi planetę. Pierwszym modelem nowej generacji będzie Mercedes CLA, który pojawi się na rynku w wersji elektrycznej i hybrydowej już w 2025 roku.

Technologie

Humanoidy wejdą do domów w 2025 roku. Ten sprząta, ale potrafi też prać i zrobić kawę

Unia Europejska chce zadbać o zrównoważoną konsumpcję. Sprzęty będzie można łatwiej naprawić

Konsumenci

Stary telefon czy lodówkę łatwiej wyrzucić niż naprawić? To ma się zmienić

Wiele aktualnie sprzedawanych sprzętów łatwiej wyrzucić niż naprawić. Unia Europejska chce temu przeciwdziałać dzięki dyrektywie o prawie konsumentów do naprawy towaru. Aktualnie trwają konsultacje przed wdrożeniem jej do polskiego prawa.

Plus Minus

Podcast „Posłuchaj Plus Minus”: Co dalej? Stan prac nad sztuczną inteligencją

Jaki jest stan prac nad generatywną sztuczną inteligencją?

Nakładane na palec urządzenie w kształcie obrączki łączą się ze smartfonem, śledzą sen, tętno, tempe

Gadżety

Wielki sukces inteligentnych pierścieni. Tę technologię pokochały gwiazdy

Oura to dziś świetnie znana marka w branży nowych technologii – zagospodarowała niszę na rynku urządzeń mobilnych, tworząc nowatorski produkt, który kopiować chcą najwięksi gracze. Firma zdobyła właśnie potężny zastrzyk pieniędzy.