Учени от Тексаския университет в Остин са започнали изследване на катоди за базирани на никел батерии, които потенциално биха могли да увеличат времето за работа на електрически превозни средства с едно зареждане.
Никелът има редица предимства пред традиционния кобалт. Благодарение на повишената енергийна плътност на никела, превозните средства ще могат да изминават по-големи разстояния без презареждане. Въпреки това, поради репутацията си на нестабилен метал, никелът повдига въпроси относно безопасността, термичната стабилност и експлоатационния живот.
„Катодите с високо съдържание на никел имат потенциала да революционизират пазара на електрически превозни средства, като предоставят по-дълъг пробег. Нашето проучване предоставя задълбочен анализ на тяхната термична стабилност, което е от съществено значение за разработването на по-безопасни батерии “, казва Арумугам Мантирам, професор в катедрата по машинно инженерство.
Изследователите са извършили повече от 500 измервания на 15 катодни материала с високо съдържание на никел. Ключовото откритие на учените е определянето на критично ниво на заряд за всеки катоден материал, което създава безопасна работна граница.
Материалите на батерията стават нестабилни, когато се доближат до това критично ниво на заряд. Ако тези нестабилности не се контролират, те могат да доведат до прегряване. За да намалят тази заплаха, изследователите са създали рейтинг на термична стабилност.
Очаква се това изследване да помогне на производителите да подобрят дизайна на батериите, като същевременно запазят предимствата на високата енергийна плътност, свързани с никела.
„Нашата работа е пътна карта, която индустрията да следва, като гарантира, че високата енергийна плътност на тези катоди не се постига за сметка на безопасността“, казват още учените.
