'n Nuwe tipe vanbattery vir elektriese voertuiekan langer oorleef in uiterste warm en koue temperature, volgens 'n onlangse studie.

Wetenskaplikes sê die batterye sal elektriese voertuie in staat stel om verder op 'n enkele lading in koue temperature te reis – en hulle sal minder geneig wees tot oorverhitting in warm klimate.

Dit sal lei tot minder gereelde laai vir EV-bestuurders, asook diebatterye'n langer lewe.

Die Amerikaanse navorsingspan het 'n nuwe stof geskep wat chemies meer bestand is teen uiterste temperature en wat by hoë-energie litiumbatterye gevoeg word.

“Jy benodig hoëtemperatuur-werking in gebiede waar die omgewingstemperatuur die driedubbele syfers kan bereik en die paaie selfs warmer word,” het senior skrywer professor Zheng Chen van die Universiteit van Kalifornië-San Diego gesê.

“In elektriese voertuie is die batterypakke tipies onder die vloer, naby hierdie warm paaie. Boonop word batterye warm net deur 'n stroomdeurloop tydens werking.”

“As die batterye nie hierdie opwarming by hoë temperatuur kan verdra nie, sal hul werkverrigting vinnig agteruitgaan.”

In 'n artikel wat Maandag in die tydskrif Proceedings of the National Academy of Sciences gepubliseer is, beskryf die navorsers hoe die batterye in toetse 87,5 persent en 115,9 persent van hul energiekapasiteit by onderskeidelik -40 Celsius (-104 Fahrenheit) en 50 Celsius (122 Fahrenheit) gehou het.

Hulle het ook 'n hoë Coulombiese doeltreffendheid van onderskeidelik 98,2 persent en 98,7 persent gehad, wat beteken dat die batterye deur meer laaisiklusse kan gaan voordat hulle ophou werk.

Dit is te danke aan 'n elektroliet wat gemaak is van litiumsout en dibutieleter, 'n kleurlose vloeistof wat in sommige vervaardigings soos farmaseutiese produkte en plaagdoders gebruik word.

Dibutieleter help omdat die molekules nie maklik met litiumione saamwerk terwyl die battery loop nie en verbeter die werkverrigting daarvan in temperature onder vriespunt.

Boonop kan dibutieleter maklik die hitte by sy kookpunt van 141 Celsius (285.8 Fahrenheit) weerstaan, wat beteken dat dit vloeibaar bly by hoë temperature.

Wat hierdie elektroliet so spesiaal maak, is dat dit gebruik kan word met 'n litium-swaelbattery, wat herlaaibaar is en 'n anode van litium en 'n katode van swael het.

Anodes en katodes is die dele van die battery waardeur die elektriese stroom beweeg.

Litium-swaelbatterye is 'n belangrike volgende stap in EV-batterye omdat hulle tot twee keer meer energie per kilogram kan stoor as huidige litiumioonbatterye.

Dit kan die reikafstand van elektriese voertuie verdubbel sonder om die gewig daarvan te verhoog.batterypak terwyl koste laag gehou word.

Swael is ook meer volop en veroorsaak minder omgewings- en menslike lyding aan die bron as kobalt, wat in tradisionele litiumioonbatterykatodes gebruik word.

Gewoonlik is daar 'n probleem met litium-swaelbatterye – swaelkatodes is so reaktief dat hulle oplos wanneer die battery loop en dit word erger by hoër temperature.

En litiummetaalanodes kan naaldagtige strukture vorm wat dendriete genoem word wat dele van die battery kan deurboor omdat dit 'n kortsluiting kan veroorsaak.

Gevolglik hou hierdie batterye slegs tot tientalle siklusse.

Die dibutieleter-elektroliet wat deur die UC-San Diego-span ontwikkel is, los hierdie probleme op, selfs by uiterste temperature.

Die batterye wat hulle getoets het, het 'n baie langer sikluslewe gehad as 'n tipiese litium-swaelbattery.

“As jy 'n battery met hoë energiedigtheid wil hê, moet jy tipies baie harde, ingewikkelde chemie gebruik,” het Chen gesê.

"Hoë energie beteken meer reaksies vind plaas, wat minder stabiliteit, meer degradasie beteken."

“Om 'n hoë-energie battery te maak wat stabiel is, is op sigself 'n moeilike taak – om dit deur 'n wye temperatuurreeks te probeer doen, is selfs meer uitdagend.”

“Ons elektroliet help om beide die katodekant en anodekant te verbeter terwyl dit hoë geleidingsvermoë en tussenvlakstabiliteit bied.”

Die span het ook die swaelkatode meer stabiel ontwerp deur dit op 'n polimeer te ent. Dit verhoed dat meer swael in die elektroliet oplos.

Die volgende stappe sluit in die opskaal van die batterychemie sodat dit teen selfs hoër temperature werk en die sikluslewe verder sal verleng.