- Elektromobily s dojezdem přes 1 000 km?
- Díky nové technologii možná žádný problém!
Vědci našli způsob, jak výrazně vylepšit baterie elektromobilů a prodloužit dojezd vozidel více než desetkrát. Tým vyvinul polymerní pojivo pro stabilní, spolehlivý a vysokokapacitní anodový materiál namísto běžných anod z grafitu nebo jiných materiálů. Výzkumníci o své práci informují v časopise Advanced Functional Materials.
Nepřehlédněte: V USA představili elektromobil budoucnosti. Bez nabíjení může jezdit celý měsíc
Elektromobily s rekordním dojezdem
Když jsou konvenční anody nahrazeny vysokokapacitními anodovými materiály, jako je křemík, obvykle se při reakci s lithiem rozpínají, což může omezit výkonnost baterií. Aby tým tuto překážku překonal, pracoval s nabitými polymerními pojivy, která minimalizují objemovou expanzi.
„Tento výzkum může výrazně zvýšit energetickou hustotu lithium-iontových baterií díky použití vysokokapacitních anodových materiálů a tím prodloužit dojezd elektromobilů,“ uvedl Soojin Park, profesor na katedře chemie POSTECH.
„Anodové materiály na bázi křemíku by mohly potenciálně zvýšit dojezd nejméně desetkrát,“ dodal s tím, že při výzkumu bylo použito chemické zesíťování k vytvoření kovalentních vazeb mezi molekulami pojiva a také vodíkových vazeb.
„Vazby vytvořené chemickým síťováním nelze po jejich přerušení vrátit zpět, což byl problém při vytváření spolehlivějších baterií. Problémem vodíkových vazeb, které lze obnovit, je zase to, že nejsou tak pevné.“
Vědci proto vyvinuli polymer, který využívá výhod vodíkové vazby – tedy toho, že ji lze přerušit a obnovit – a odpovídá Coloumbově zákonu, což znamená, že přitažlivá síla mezi nestejnými náboji (kladným a záporným) vytváří silnější vazbu.
Coulombův zákon je formálně podobný Newtonově gravitačnímu zákonu. Rozdíl je v tom, že gravitační síla může být jen přitažlivá, kdežto elektrická může být přitažlivá i odpudivá.
Výsledkem je vrstvený polymer se střídavě kladnými a zápornými náboji, který má silné, vratné vazby umožňující lépe kontrolovat objemovou roztažnost, což dává potenciál pro vytvoření silnějších a spolehlivějších baterií pro elektromobily.
V současné době již mnoho elektromobilů dokáže ujet až 400 kilometrů, než je třeba je dobít, zatímco většina řidičů ujede denně pouze kolem 50 kilometrů (do práce z práce a na nákup).
S pokračujícími inovacemi a výzkumem v oblasti baterií pro elektromobily by se obavy z dojezdu mohly brzy stát minulostí.
Zdroj náhledové fotografie: user6702303 / Freepik, zdroj: EcoWatch