Ученые из Кембриджа нашли простой способ продлить срок службы аккумуляторов электромобилей

Исследователи из Кембриджского университета совершили неожиданное и революционное открытие в области электромобилей. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Натуре Энергй, для значительного продления срока службы аккумуляторов не обязательно менять их химический состав — достаточно поддерживать определенное давление. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает .

Известно, что традиционные литий-ионные элементы физически расширяются и сжимаются в процессе заряда и разряда. Ученые называют этот процесс «дыханием» батареи. Со временем такие периодические деформации приводят к разрушению внутренней структуры элементов и снижению емкости аккумулятора.

Баланс между давлением и эффективностью

Исследовательская группа провела эксперимент, воздействуя на ячейки батареи различным давлением с помощью специального пневматического устройства. Результаты показали, что срок службы аккумуляторов, работавших под стабильным давлением около 12,5 бар (181 пси), увеличился вдвое по сравнению с обычными условиями. Это открытие открывает новое направление в совершенствовании батарей.

Однако ученые особо подчеркивают наличие «оптимальной зоны» давления. Если давление недостаточно, ускоряется появление трещин на катоде. Напротив, если давление слишком высокое, на аноде могут скапливаться слои лития, что создает угрозу безопасности и снижает эффективность батареи. То есть дело не просто в повышении давления, а в поддержании его на точном уровне.

С физической точки зрения правильно подобранное давление стабилизирует внутреннюю структуру батареи и уменьшает разрушительные эффекты, возникающие в результате ее расширения и сжатия. Поскольку по мере старения батареи ее форма меняется, инженерам предстоит создать систему адаптивного (динамического) давления.

Перспективы на будущее

Пока что данное исследование проводилось в лабораторных условиях, и его невозможно немедленно применить к серийным электромобилям. На следующем этапе ученым предстоит разработать инженерные решения, позволяющие управлять давлением для целых аккумуляторных блоков.

Тем не менее, данная работа уже защищена патентом через Камбридге Энтерприсе. Это открытие доказывает, что в развитии аккумуляторных технологий оптимизация механических процессов может быть эффективнее, чем использование сложных химических формул. Если этот метод будет внедрен на практике, владельцы электромобилей смогут проезжать в два раза большее расстояние без замены батареи.