Автомобильная батарея заряжается за девять минут

Исследователи из Университета Пенсильвании, видимо, решили одну из главных проблем, сдерживавших распространение электромобилей: за девять минут они зарядили батарею так, что машина смогла проехать 300 км.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Ван Чжао Ян с коллегами из Университета Пенсильвании не изобрели ничего принципиально нового: аккумулятор, на котором они сделали свое открытие, самый обычный. Необычной была идея: нагреть литийионную батарею. Таким образом, как они полагали, удастся устранить химические сложности, препятствующие быстрой зарядке.

Ван в интервью Chemistry World так описал ситуацию: «Мы резко расширили границы применения электромобилей. Наша цель — за пять минут зарядить батарею до 80% ее мощности и никак ее не повредить. Когда мы этого добьемся, разница между зарядкой электромобиля и заправкой автомобиля исчезнет».

Выглядит технология Вана с командой таким образом. Они разогревают за полминуты стандартную литийионную батарею до 60 градусов Цельсия, а затем заряжают ее до тех самых 80% максимальной мощности. На это уходит 503 секунды — после чего электромобиль способен до следующей подзарядки преодолеть 300 км.

Понятно, что главный вопрос — насколько повреждаются батареи при таком вроде бы варварском способе их зарядки. Ответ таков: за 1700–2500 циклов стандартный (опять-таки) аккумулятор потерял всего 20% мощности, а такое количество зарядок эквивалентно пробегу в 500–800 тыс. км, что много даже для почти не ломающегося электромобиля.

Интересно, что задача, которую ставит Министерство энергетики США перед государственными исследовательскими командами, куда более скромная: быстрая зарядка должна всего за 500 циклов снизить мощность батареи на те же самые 20%. Сегодняшний рекордсмен по скорости зарядки, Tesla Model S, нуждается в 40 минутах, чтобы разряженная батарея достигла 80% максимальной емкости.

Прежде казалось, что нагревание батареи приведет твердый электролит в ее конструкции к быстрому разрушению или даже к опасному разложению. «Никто просто не осмеливался взять и нагреть аккумулятор,— смеется Ван.— Но мы-то провели множество экспериментов, мы подробно изучили теорию процессов, разворачивающихся в литийионных батареях, и поняли, что, действительно, при нагревании начнется разложение батареи, но должно пройти довольно значительное время! И если вовремя ее остудить до комнатной температуры, повреждение будет практически незаметным». По оценке Вана, девять минут, которые требуются для 80-процентной зарядки нагретого аккумулятора, эквивалентны всего семи дням при температуре 60 градусов Цельсия за 15 лет эксплуатации электромобиля. Это 0,1% срока службы батареи, обращает он внимание и заключает: «И ведь природа тоже может иногда нагреть батарею до такой температуры».

Анатолий Кривов, по материалам журнала Chemistry World