Το μυστικό για πιο γρήγορη φόρτιση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Επιστήμονες βρήκαν το μυστικό για να αυξήσουν τον χρόνο διάρκειας φόρτισης των μπαταριών στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι ο χρόνος διάρκειας της φόρτισης. Τα τελευταία χρόνια η τεχνολογία των μπαταριών έχει εξελιχθεί σε σημείο που ένα ηλεκτροκίνητο μπορεί να φορτίσει μέχρι το 80% σε μερικά λεπτά.

Βέβαια, και πάλι είναι πολλά αυτά τα λεπτά και δε συγκρίνονται με τον χρόνο, που απαιτείται για το γέμισμα του ντεπόζιτου ενός οχήματος με κινητήρα εσωτερικής καύσης (βενζίνη ή πετρέλαιο), τη στιγμή που για μία πλήρη φόρτιση χρειάζονται ώρες.

Η τεχνολογία αναμένεται να εξελιχθεί κι άλλο, με δεδομένο ότι τα ηλεκτρικά οχήματα αποτελούν το μέλλον της αυτοκίνησης, όμως επιστήμονες από το Τμήμα Ενέργειας του Εθνικού Εργαστηρίου Brookhaven και του Εθνικού Εργαστηρίου Berkeley βρήκαν το μυστικό για να πετύχουν πιο γρήγορη φόρτιση των μπαταριών.

Συγκεκριμένα, παρατήρησαν σε πραγματικό χρόνο πώς κινούνται τα ιόντα λιθίου μέσα στο τιτανικό λίθιο, το οποίο είναι ένα εναλλασσόμενο ηλετρόδιο. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό το ηλεκτρόδιο θα αποτελέσει το κλειδί στη βελτίωση του χρόνου διάρκειας μιας φόρτισης.

Πώς θα γίνει αυτό; Τα ιόντα λιθίου και το τιτανικό λίθιο κινούνται κυκλικά, όταν η μπαταρία ξεφορτίζει, με τους επιστήμονες να λένε ότι αν αυτά τα σωματίδια κινηθούν πιο γρήγορα, τότε θα υπάρχει η δυνατότητα να πετύχουν πιο γρήγορη φόρτιση.

Όμως, θα είναι πιο γρήγορη και η ξεφόρτιση της μπαταρίας, κάτι που ίσως προκαλέσει προβλήματα στην αυτονομία του κάθε ηλεκτρικού αυτοκινήτου.

Από εκεί και πέρα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μία ειδική ηλεκτροχημική κυψέλη μέσα σ’ ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης, προκειμένου να εντοπίσουν την αποδημία των ιόντων λιθίου στα νανοσωματίδια τιτανικού λιθίου σε πραγματικό χρόνο.

Κάτι που τους έδωσε τη δυνατότητα να δουν σε μικροσκοπικό επίπεδο τι συμβαίνει μέσα σε μία μπαταρία, όταν αυτή φορτίζει ή ξεφορτίζει. Το συμπέρασμά τους ήταν ότι το τιτανικό λίθιο παίρνει νέες ατομικές μορφές μεταξύ της αρχικής και της τελικής του κατάστασης, τις οποίες μορφές χαρακτήρισαν ως τοπικές πολυεδρικές παραμορφώσεις.

Οι επιστήμονες λένε ότι αυτές μειώνουν τους φραγμούς ενέργειας και πως παρέχουν ένα ιδιαίτερα αγώγιμο ατομικό κύριο δρόμο, ώστε να κινούνται πιο γρήγορα τα ιόντα λιθίου. Με αυτόν τον τρόπο, λοιπόν, ελπίζουν να πετύχουν την ταχύτερη δυνατή φόρτιση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων.

Μένει να δούμε αν θα τον αντλήσουν στο μέλλον οι αυτοκινητοβιομηχανίες, ώστε να βελτιώσουν τον χρόνο φόρτισης στα ηλεκτρικά οχήματα, που θα βγάλουν στην παραγωγή τα επόμενα χρόνια.

Πηγή