Pełne naładowanie elektrycznego auta w 6 minut?

dodano: 2023-09-14 13:35
autor: Jan Borejko | źródło: POSTECH

kabel do ładowarki samochód elektryczny auto elektryczne 360px

Ładowanie pojazdów elektrycznych normalnie może zajmować wiele godzin, ale nowy materiał anodowy opracowany przez koreański zespół profesora Won Bae Kima w POSTECH może skrócić ten czas do zaledwie 6 minut. Postęp ten wynika z zastosowania nanocząstek ferrytu manganu, syntetyzowanych unikalną metodą, poprawiającą pojemność akumulatorów i szybkość ładowania.

ładowanie auto elektryczne samochód elektryczny 760px

Badania prowadzone przez zespół naukowców pod kierownictwem profesora Won Bae Kima z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego w Pohang (POSTECH) doprowadziły do odkrycia nowego materiału anodowego, który ma potencjał do zasadniczej zmiany oblicza technologii ładowania pojazdów elektrycznych.

Zwykle ładowanie pojazdu elektrycznego zajmuje około 10 godzin. Nawet przy zastosowaniu technik szybkiego ładowania nadal liczy się co najmniej 30 minut – i to pod warunkiem, że na stacji ładowania jest wolne miejsce. Gdyby pojazdy elektryczne mogły ładować się tak szybko, jak tradycyjne pojazdy zasilane gazem, zmniejszyłoby to niedobory punktów ładowania pojazdów elektrycznych.

Wydajność baterii litowo-jonowych, stosowanych w pojazdach elektrycznych, zależy od zdolności materiału anody do magazynowania jonów litu. Niedawno profesor Won Bae Kim z Wydziału Inżynierii Chemicznej oraz Instytutu Technologii Materiałów Żelaznych i Energetycznych na Uniwersytecie Naukowo-Technologicznego w Pohang (POSTECH, prezes Moo Hwan Kim) kierował zespołem badawczym mającym na celu opracowanie nowego materiału anodowego.

Zespół złożony z doktorantów Song Kyu Kang i Minho Kim z Wydziału Inżynierii Chemicznej opracował nanocząstki ferrytu manganu (Mn3-xFexO4) wykorzystując innowacyjną metodę samohybrydyzacji polegającą na wymianie galwanicznej. Metoda ta zwiększyła pojemność materiału w zakresie magazynowania jonów litu, osiągając pojemność 1,5 razy większą niż teoretyczny limit, umożliwiając w ten sposób naładowanie pojazdu elektrycznego w 6 minut.

W trakcie badań naukowcy opracowali nowy proces syntezy ferrytów manganu, materiału anodowego znanego z dużej zdolności magazynowania jonów litu i właściwości ferromagnetycznych. Początkowo przeprowadzono reakcję podstawienia galwanicznego w roztworze zawierającym tlenek manganu i żelazo, a następnie zespół zastosował metodę hydrotermalną do wytworzenia cienkich arkuszy ferrytu manganowego w skali nano o dużych powierzchniach.

Odkrycie jest rewolucyjne, bo zastosowane przez zespół podejście pozwoliło przekroczyć teoretyczną pojemność ferrytów manganu o imponujących 50%. Zwiększenie powierzchni anody przekładało się na zdolność do przewodzenia większej liczby jonów litu w krótszym czasie, co zaowocowało znacznie wyższymi prędkościami ładowania.

Dla przemysłu pojazdów elektrycznych takie osiągnięcie może okazać się prawdziwym przełomem.
Teraz wiele osób ma pewne wątpliwości do wykorzystania elektrycznych aut z powodu długiego czasu ładowania. Jednak takie odkrycie może być decydującym argumentem dla wielu potencjalnych użytkowników. To zwiększy w przyszłości praktyczność i wygodę korzystania z samochodów elektrycznych, ale także zmniejszy potrzebę rozbudowy infrastruktury ładowania, skoro pojazdy można ładować w czasie porównywalnym do tankowania samochodów benzynowych czy diesli.