Графеновые батареи Samsung: 0-80 процентов за 10 минут, и им нравится тепло!

В журнале Nature ученые из Samsung SDI поделились своим исследованием аккумуляторных элементов с катодом, покрытым графеновыми сферами (GB-NCM). Результаты очень многообещающие: батареи не боятся повышенных температур, имеют очень высокую плотность хранения энергии и могут быть мгновенно заряжены.

Оглавление

• Почему электромобили заряжаются так медленно?
  • Аккумуляторы с графеном Samsung SDI GB-NCM

В недавнем пресс-релизе о присоединении Shell к IONITY компания Shell пообещала установить зарядные устройства (постоянного и постоянного тока) мощностью в несколько сотен киловатт (кВт). тем не мение Зарядное устройство — это только часть головоломки. Автомобиль должен поглощать эту мощность — и здесь начинается лестница..

При мощности выше 150-200 кВт аккумуляторы нагреваются так быстро, что системы охлаждения не могут их охладить. Это приводит к увеличению количества литиевых нитей внутри и к быстрой деградации элементов, что резко снижает емкость батареи.

> Опель Ампера Е вернется ?! У группы PSA СЕРЬЕЗНАЯ проблема, она хочет требовать денег от General Motors.

Поэтому современные автомобили заряжаются постоянным током (DC) мощностью не более 120 кВт (скоро: 150 кВт), чтобы не повредить аккумулятор. Вот почему ученые работают над аккумуляторами, которые смогут выдерживать гораздо более высокую мощность зарядки и температуру.

Аккумуляторы с графеном Samsung SDI GB-NCM

Графеновые батареи Samsung SDI на самом деле представляют собой классические литий-ионные батареи с никель-кобальт-марганцевым электродом (NCM) с одним усовершенствованием: графеновые сферы на поверхности. Эти структуры показаны крупным планом справа:

С помощью графена Батареи Samsung SDI имеют плотность энергии 800 ватт-часов на литр (Втч / л)., что является приблизительной стоимостью ячеек NCM 811 следующего поколения, которые должны появиться на рынке после 2021 года.

В то же время батареи сохраняют 78,6% своей емкости после 500 циклов зарядки / разрядки при температуре от 0 до 60 градусов Цельсия. Это еще не конец: обогащен графеновыми шариками батареи явно любят тепло!

При температуре 60 градусов у них более высокая плотность хранения энергии, то есть они более емкие: 444 ватт-часов на килограмм ячейки при 60 градусах против 370 ватт-часов на килограмм при 25 градусах! Так что прогрев АКБ во время зарядки пойдет водителю на пользу.

Но это еще не все: аккумуляторы выдерживают зарядку большой мощности. При 5 градусах Цельсия можно было зарядить аккумулятор от 0 до 80 процентов менее чем за 10 минут!

> Новые технологии производства аккумуляторов = Nissan Leaf мощностью 90 кВтч и запасом хода 580 км примерно к 2025 году

Стоит прочитать: статья о Nature

Это может вас заинтересовать: