Електрическите автомобили от следващо поколение ще имат литиево-метални батерии, които ще позволяват да се изминава разстояние до 1 126 км с едно зареждане, което е два пъти повече от автономния пробег на конвенционалните електромобили с литиево-йонни батерии. В това са сигурни учени от Станфордския университет, съобщава Scitech daily .
Въпреки че литиево-металната технология има сериозни недостатъци - батерията бързо губи способността си да съхранява енергия след сравнително малък брой цикли на зареждане и разреждане - учените от Станфордския университет изглежда са решили този проблем.
Те откриха, че оставяйки батерията в разредено състояние, е възможно да се възстанови загубеният капацитет и да се увеличи експлоатационният живот. Тези подобрения могат да бъдат приложени чрез просто препрограмиране на софтуера за управление на батерията, без допълнителни разходи или промени.
В резултат на това електрически автомобил, оборудван с литиево-метална батерия, ще има над два пъти по-голям пробег от автомобил с литиево-йонна батерия със същия размер - 1 126 км с едно зареждане срещу 582 км.
Продължителното зареждане и разреждане води до бързо разрушаване на литиево-металните батерии, което ги прави неподходящи за ежедневна употреба в автомобила. Докато батерията се разрежда, парчета литиев метал с микронни размери се изолират и попадат в междинната фаза на твърдия електролит (SEI), гъбеста матрица, която се образува там, където се срещат анодът и електролитът.
SEI матрицата е по същество разложен електролит, който заобикаля изолирани парчета литиев метал, отстранен от анода, и им пречи да участват в електрохимични реакции. Литият става "мъртъв".
Многократното зареждане и разреждане води до натрупване на допълнително количество "мъртъв" литий, поради което капацитетът на батерията намалява. Електрическа кола с такава "повредена" литиево-метална батерия ще загуби обхвата си много по-бързо от електрическа кола с литиево-йонна батерия.
Изследователите обаче установяват, че SEI матрицата започва да се разтваря, когато батерията не работи. Въз основа на това откритие екипът от Станфорд реши да види какво ще се случи, ако една разредена батерия бъде оставена да „почине“.
По време на пълното разреждане целият метален литий се отделя от анода и неактивните частици изолиран литий, заобиколени от SEI матрицата, се разтварят, докато батерията „почива“.
След презареждане "мъртвият" литий се свързва отново с анода, което позволява на батерията да генерира повече енергия, като по този начин удължава живота си.
„В литиево-метална батерия съществуващата система за управление може да бъде програмирана да разреди напълно отделен модул, така че неговият капацитет да остане равен на нула. Този подход не изисква скъпи нови производствени технологии или материали ", коментират изследователите.