ابتكر باحثون في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو بطاريات أيونات الليثيوم التي تعمل بشكل جيد في البرودة الشديدة ودرجات الحرارة الحارقة.
تعني البطاريات الجديدة المقاومة لدرجات الحرارة أن السيارات الكهربائية ستكون أكثر قدرة على تحمل البرودة الشديدة والحرارة - وفي النهاية تسافر لفترة أطول بشحنة واحدة.
إقرأ أيضاً:سيارات «تسلا» الكهربائية تحصل ميزة جديدة
استخدم الباحثون إلكتروليتًا خاصًا مقاومًا لدرجة الحرارة - مادة في البطارية تسمح للتيار الكهربائي بالتدفق.
إذا تم إدخالها في إنتاج السيارات الكهربائية ، يمكن أن تسمح البطاريات للسيارات الكهربائية في المناخ البارد بالسفر لمسافة أبعد بشحنة واحدة.
يمكن أن تقلل أيضًا من الحاجة إلى أنظمة التبريد باهظة الثمن للحفاظ على حزم بطاريات المركبات من السخونة الزائدة في المناخات الحارة.
في الوقت الحالي، يمكن أن تؤثر درجات الحرارة شديدة الحرارة أو شديدة البرودة سلبًا على أداء البطاريات في السيارات الكهربائية، مثل إبطاء سرعات الشحن وتقليل المسافة التي يمكن أن تقطعها المركبات قبل أن تحتاج إلى إعادة شحنها.
يُعرف خوف السائق من نفاد الشحن قبل أن يتمكن من الوصول إلى محطة شحن أخرى باسم "قلق المدى"، ويُنظر إليه على أنه عائق أمام التبني الجماعي للسيارات الكهربائية الصديقة للبيئة.
قال البروفيسور تشنغ تشين من كلية الهندسة بجامعة كاليفورنيا في سان دييجو جاكوبس: "أنت بحاجة إلى عملية درجة حرارة عالية في المناطق التي يمكن أن تصل فيها درجة الحرارة المحيطة إلى الأرقام الثلاثة وتزداد سخونة الطرق''.
في السيارات الكهربائية، تكون مجموعات البطاريات عادةً تحت الأرض، بالقرب من هذه الطرق الساخنة.
أيضًا يتم تسخين البطاريات بمجرد تشغيل التيار أثناء التشغيل. إذا لم تستطع البطاريات تحمل هذا الاحماء عند درجة حرارة عالية، فسوف يتدهور أداؤها بسرعة.
تحتوي البطاريات على ثلاثة مكونات رئيسية - الأنود والكاثود والإلكتروليت.
يفصل المنحل بالكهرباء "عادة مادة كيميائية، على شكل سائل أو معجون" الأنود والكاثود وينقل تدفق الشحنة الكهربائية بين الاثنين.
وتنقل بطاريات أيونات الليثيوم أيونات الليثيوم من القطب السالب إلى القطب الموجب أثناء الشحن وتتميز البطاريات التي طورها تشين وزملاؤه بأنها تتحمل البرودة والحرارة بفضل إلكتروليتهم، وهو محلول سائل من ثنائي بيوتيل الإيثر مختلطًا بملح الليثيوم.
ما يميز إثير ثنائي بيوتيل هو أن جزيئاته ترتبط بشكل ضعيف بأيونات الليثيوم ، مما يعني أن جزيئات الإلكتروليت يمكن أن تتخلص بسهولة من أيونات الليثيوم أثناء تشغيل البطارية.
ويعمل هذا التفاعل الجزيئي الضعيف على تحسين أداء البطارية في درجات حرارة دون الصفر.
