Teknologi Baterai EV baru dapat memberi daya pada perjalanan darat 500 mil dengan pengisian daya 12 menit
Para ilmuwan telah menggunakan trik kimia yang rapi untuk mengatasi tantangan besar yang dihadapi baterai di masa depan. Terobosan mereka membuka jalan bagi generasi berikutnya kendaraan listrik (EV) Baterai yang mampu memberi daya pada 500 mil (800 kilometer) perjalanan dengan biaya tunggal, 12 menit.
Baterai lithium-metal berbeda dari standar baterai lithium-ion dalam hal itu anoda grafit diganti dengan logam lithium. Desain ini menawarkan kepadatan energi yang jauh lebih tinggi, kata para peneliti dalam a penyataan.
Untuk pengemudi EV, ini berarti baterai yang mengisi lebih cepat dan melangkah lebih jauh. Tetapi para ilmuwan tidak dapat membangun baterai lithium-metal yang efektif karena “dendrit”-zat kristal bercabang yang tumbuh pada anoda selama pengisian daya, mengikis kinerja baterai dari waktu ke waktu. Ini memburuk selama pengisian cepat dan meningkatkan risiko sirkuit singkat baterai.
Tetapi dalam sebuah studi baru, diterbitkan 3 September di jurnal Energi alampara ilmuwan telah menemukan cara untuk menangguhkan pertumbuhan dendrit.
Rahasianya terletak pada jenis baru elektrolit cair. Elektrolit cair “penghambat kohesi” menekan pertumbuhan dendrit, meningkatkan kemampuan pengisian cepat baterai dan memperpanjang umur mereka menjadi lebih dari 185.000 mil (300.000 km), kata para peneliti.
Terkait: Temui supercar Cina yang baru saja menghancurkan rekor kecepatan EV
Baterai lithium-ion dan logam lithium mengandung elektrolit cair, yang mengangkut ion lithium antara katoda dan anoda Sementara baterai mengisi daya dan pemakaian. Perbedaannya, seperti yang disebutkan, antara kedua jenis baterai adalah bahwa grafit dalam baterai lithium-ion diganti dengan logam lithium.
Dalam fisika baterai, kepadatan energi mengacu pada jumlah energi yang dapat disimpan baterai relatif terhadap berat atau volumenya – faktor kunci dalam seberapa jauh kendaraan listrik dapat melakukan perjalanan dengan satu pengisian daya.
Tim peneliti menemukan bahwa penyebab mendasar dari pembentukan dendrit adalah “kohesi antarmuka yang tidak seragam pada permukaan logam lithium,” kata para peneliti dalam pernyataan itu. Dengan kata lain, mereka menyadari bahwa ion lithium tidak menyetor secara merata di seluruh anoda selama pengisian daya, menciptakan titik -titik lemah di mana dendrit dapat mulai terbentuk.
Untuk mengatasi masalah ini, mereka mengembangkan elektrolit cair yang terstruktur secara kimiawi untuk membantu memastikan ion disimpan lebih merata di permukaan anoda – membantu menghentikan mereka dari pengelompokan ke dalam dendrit.
Dalam tes laboratorium, baterai dibebankan dari 5% hingga 70% dalam 12 menit dan mempertahankan kecepatan lebih dari 350 siklus. Versi berkapasitas tinggi mencapai biaya 80% dalam 17 menit selama 180 siklus pengisian daya, kata para ilmuwan.
“Penelitian ini telah menjadi dasar utama untuk mengatasi tantangan teknis baterai lithium-metal dengan memahami struktur antarmuka,” rekan penulis studi Hee terima kasih KimProfesor Teknik Kimia dan Biomolekul di Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), mengatakan dalam pernyataan itu.
“Ini telah mengatasi penghalang terbesar untuk pengenalan baterai lithium-metal untuk kendaraan listrik.”
