Anonim

Electrolitele cu gaz îngrășesc bateriile foarte reci

Energie

Ben Coxworth

17 iunie 2017

2 poze

Electrolitul gazului lichefiat permite bateriilor cu litiu să funcționeze la temperaturi cu mult sub îngheț (Credit: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering)

Dintre diferitele preocupări pe care le au oamenii cu privire la mașinile electrice, una dintre cele mai des întâlnite este îngrijorarea că bateriile lor nu vor funcționa în vreme rece de iarnă. Acest lucru nu poate fi o problemă în viitorul apropiat, totuși - oamenii de știință de la Universitatea din California, San Diego au creat un nou tip de electroliți care permite bateriilor cu litiu să funcționeze cu "performanțe excelente" la temperaturi atât de scăzute, 60 ° C (-76 ° F). Dimpotrivă, bateriile tradiționale cu litiu-ion tind să se conecteze la aproximativ -20 ° C (-4 ° F).

În locul solvenților organici lichizi uzuali, noul electrolit este compus din gaz fluorometan lichefiat sub presiune. Vâscozitatea sa scăzută permite o mobilitate ridicată a ionilor și, astfel, o conductivitate ridicată, chiar și la temperaturi extrem de scăzute, care ar îngheța electroliții lichizi convenționali. Acestea fiind spuse, bateriile care utilizează gazul încă mai păstrează performanțe ridicate la temperatura camerei.

Noul electrolit are, de asemenea, un mecanism de oprire naturală care împiedică "fuga termică", o situație în care o serie de reacții chimice în lanț determină o baterie care se supraîncălzește și se aprinde. La temperaturi ridicate, gazul lichefiat își pierde capacitatea de a dizolva sărurile, ceea ce determină pierderea conductivității bateriei și oprirea funcționării. Odată ce a fost răcit, totuși, acesta începe să lucreze din nou.

În plus, electroliții lichizi obișnuiți reacționează negativ cu anodurile bateriei cu litiu metalic, diminuând astfel numărul de cicluri de încărcare / descărcare pe care bateria le poate trece - această problemă nu este o problemă cu electrolitul gazului. În plus, nu provoacă formarea de dendriți, care sunt depozite de litiu asemănătoare acului care se formează pe electrozi ai bateriei și care pot cauza scurtcircuitarea bateriei.

UC San Diego cercetătorii Yangyuchen Yang (stânga) și Cyrus Rustomji (Credit: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering)

Oamenii de știință au dezvoltat, de asemenea, un electrolit pentru utilizarea în condensatoare electrochimice, realizate din gaz difluormetan lichefiat. Acesta le permite să funcționeze la temperaturi scăzute de -80 ° C (-112 ° F), în timp ce limita actuală la temperaturi scăzute sta la -40 ° C (-40 ° F).

În cele din urmă, se speră că bateriile și condensatoarele care utilizează astfel de electroliți ar putea funcționa la temperaturi de până la -100 ° C (-148 ° F), permițând utilizarea lor în sonde spațioase explorând planete exterioare precum Jupiter și Saturn.

Cercetarea a fost condusă de prof. Shirley Meng și cercetătorul post-doctoral Cyrus Rustomji. Este descris într-o lucrare publicată joi în revista Science .

Sursă: UC San Diego

UC San Diego cercetătorii Yangyuchen Yang (stânga) și Cyrus Rustomji (Credit: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering)

Electrolitul gazului lichefiat permite bateriilor cu litiu să funcționeze la temperaturi cu mult sub îngheț (Credit: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering)

Recomandat Alegerea Editorului