A Tesla kutatói közzétették a teljesen elektromos autók hatótávolságát növelő hibrid akkumulátor kutatási eredményeit

A Tesla közzétette kanadai részlegének kutatási eredményeit a hibrid lítium ion/lítium fém cellákról, amely felhasználható a teljesen elektromos autók hatótávolságának növelésére.

Általában, amikor az elektromos autók hatótávolság növeléséről beszélünk, akkor egy akkumulátorral meghajtott elektromos autóra gondolunk, egy kis benzin égésű motorral, amely generátorként működik, hogy feltöltse az akkumulátort, amikor a felhasználó nagyobb hatótávolságot akar.

A BMW i3 Rex jó példa erre, amely egy teljesen elektromosan 126 mérföld (203 km) megtételére képes akkumulátorral rendelkezik, ami 200 mérföldre (320 km) növelhető belső égésű motorja segítségével.

A jelenlegi kutatásban a Tesla egy hasonló koncepcióval jött elő, de teljes egészében elektronikusan. A kutatást a kanadai Dalhousie Egyetemről Jeff Dahn és csapata végezte.

Dahn úttörő a lítium ion akkumulátorokra vonatkozó kutatások terén. 2016-ban társult a Teslával, amely finanszírozza a Dalhousie Egyetemen végzett kutatásait a Tesla Továbbfejlesztett Akkumulátor Kutatási Részlegéhez tartozóan.

Dahn a jelenlegi, hibrid lítium ion/lítium fém cellákkal kapcsolatos kutatását diákjaival, Matthew Genovese-vel, A.J.Louli-val, Rochelle Weber-rel és Cameron Martinnal végezte, akik közül az utóbbi kettő az autógyártó alkalmazottja.

A kutatásukat bemutató cikkben egy új típusú akkumulátor cellát írnak le, amely lekörözi mind a lítium ion cellák élettartamát, mind a lítium fém cellák magas energia sűrűségét.

„Az akkumulátorok energia sűrűségének növelése csökkenti az elektromos járművek költségét és hosszabb vezetési távolságot tesz lehetővé. A grafit anód lítium fémmel való helyettesítése a lítium ion cellákban jelentősen megnöveli az energia sűrűséget. Azonban a lítium fém anódokat gyors kapacitásvesztés és rövid élettartam jellemzi. Egy nagy energia sűrűségű, és hosszabb élettartamú cella kifejlesztéséhez hibrid lítium ion/lítium fém cellát javaslunk, amelyet a grafit lítium fémmel való bevonásával alakítunk ki. Bár a hagyományos lítium ion cellák esetében a normál degradálódási folyamat része a fémmel való bevonódás, optimalizált kettős-só elektrolittal visszafordítható lítium bevonatot tudunk létrehozni a grafiton. Emellett, mivel az akkumulátorok gyakran nem tölthetők vissza a kapacitásuk 100%-ára, ezeket a hibrid cellákat élettartamuk nagy részében lítium-ion üzemmódban, kevés lebomlással lehet üzemeltetni, a megnövelt kapacitás érdekében periodikusan teljesen feltöltött lítium-fém ciklusokkal.”

Forrás: Electrek

A kutatók bemutatták, hogy mit jelenthet, ha egy elektromos autó ezt a technológiát használná:

„Ha egy elektromos jármű hagyományos lítium ion akkumulátorral 400 km-t tud megtenni, akkor a hibrid cellák 480 km-re teszik képessé. Egy hibrid cellás akkumulátor lítium ion módban való üzemeltetéssel veszít az átlagos cellafeszültségéből és kapacitásából. Így egy lítium ion módban üzemeltetett hibrid cellás akkumulátor nagyjából 25%-kal kevesebb energia sűrűséggel rendelkezik, mint egy hagyományos lítium ion cella. Ez 300 km-es hatótávolságot jelent. A felmérések alapján az elektromos autókkal naponta átlagosan megtett utak 1%-a hosszabb, mint 325 km. Így a többnyire lítium ion módban üzemeltetett hibrid cellák 300 km-es útra elegendőek, amihez időnként a több mint 400 km-es utakra felhasználhatók a lítium fém cellák, ami a legtöbb vezető számára megfelelő.”

A kutatás egyelőre még kezdeti stádiumban van, és bár a hibrid cellák teljesítményének lenyűgöző növekedését mutatták be, de még hosszú út vezet a kereskedelmi forgalomba kerülésig. Azonban nem ez az első eset, amikor a Tesla a hibrid akkumulátorokat kutatja a hibrid lítium ion/lítium fém akkumulátorokra 2013-ban benyújtott szabadalmi kérelme óta.

Jelenleg a legtöbb Tesla tulajdonos több száz fontnyi akkumulátort hurcol magával nap, mint nap, miközben évente csak néhány alkalommal használja azt. Ez a legtöbb utazást kevésbé hatékonnyá teszi. Az új akkumulátor hatékonyabbá teszi az ingázást, miközben fenntartja az akkumulátor élettartamát, így amikor szükség van rá az akkumulátor feltölthető lítium fém akkumulátorként és ilyenkor hosszabb utak is megtehetők.

Forrás: Electrek

https://electrek.co/2020/05/04/tesla-hybrid-battery-electric-car-range-extender/