Inginerii de la Universitatea din Michigan, Statele Unite, au dezvoltat un proces de fabricare a bateriilor de la vehiculele electrice, care are putea permite o autonomie mai mare a acestora și timpi de încărcare mai reduși în condiții de vreme rea. În acest fel, ar putea fi înlăturată una dintre problemele care îndepărtează potențialii clienți ai vehiculelor electrice.
Bateriile litiu-ion create cu noua tehnologie pot fi încărcate de cinci ori mai repede la temperaturi de -10 grade Celsius. Structura și noua metodă de tratare împiedică formarea depunerilor de litiu pe electrozii bateriei. Drept rezultat, bateriile își păstrează 97% din capacitate chiar și după ce au fost reîncărcate rapid de o sută de ori la temperaturi negative.
Bateriile actuale de la vehiculele electrice stochează și eliberează energia prin deplasarea ionilor de litiu între cei doi electrozi prin intermediul unui electrolit lichid. La temperaturi coborâte, această deplasare a ionilor este încetinită, ceea ce reducerea capacitatea bateriei și rata de reîncărcare. Pentru a crește autonomia vehiculelor, producătorii de baterii au mărit grosimea electrozilor. Chiar dacă acest lucru a venit cu promisiunea parcurgerii unor distanțe mai lungi între două reîncărcări, modificarea face ca o parte a litiului să fie mai greu accesibilă, ducând la o reîncărcare mai lentă și la o putere mai redusă raportat la unitatea de greutate.
Inițial, cercetătorii americani au îmbunătățit capacitatea de încărcare a bateriei prin crearea unor orificii de 40 microni grosime în anod – electrodul care primește ionii de litiu în timpul încărcării. Acest lucru a permis ionilor de litiu să pătrundă mai adânc în electrod, asigurând o încărcare mai uniformă.
Aceasta a redus timpul de reîncărcare la temperatura camerei, însă reîncărcarea la rece nu a fost îmbunătățită. Motivul este formarea unui strat chimic la suprafața electrodului în urma reacției cu electrolitul. Depunerile împiedică încărcarea completă a electrodului, reducând astfel capacitatea bateriei.
Cercetătorii au împiedicat formarea depunerilor prin acoperirea (coating) bateriei cu un strat de material sticlos din borat-carbonat de litiu, având grosimea de 20 de nanometri. Adăugarea acestui strat a crescut semnificativ viteza de reîncărcare, iar în combinație cu crearea orificiilor micrometrice, prototipul de baterie s-a încărcat de cinci ori mai repede la temperaturi sub limita înghețului.
Sursa: Tech Xplore