Tesla-ի հետազոտողը ցուցադրել է 100 տարվա 4 միլիոն մղոն երկարությամբ մարտկոց

Էլեկտրական մեքենաների հետ կապված ամենամեծ մտահոգություններից մեկն այն է, որ մարտկոցները փոխարինելու կարիք կունենան մի քանի տարի հետո՝ մեծ ծախսերով: Ի վերջո, ձեր սմարթֆոնի մարտկոցը, հավանաբար, երեք տարվա ընթացքում ավելի լավ օրեր կունենա: Բայց Tesla-ի մի հետազոտող պատրաստվում է այս գաղափարին մեկընդմիշտ կյանքի կոչել՝ ցուցադրելով մարտկոցներ, որոնք պոտենցիալ կարող են գերազանցել մարդկանց մեծամասնությանը:

Tesla-ի սիրահարները հավանաբար արդեն լսել են Ջեֆ Դանի մասին: Նա Դալհաուզիի համալսարանի պրոֆեսոր է և 2016թ.-ից Tesla-ի հետազոտական ​​գործընկերն է: Դանը, ըստ երևույթին, հարվածել է մայր բեռին իր հետազոտական ​​թիմի գործընկերների հետ միասին: Մեջ մի հոդված, որը հրապարակվել է Journal of the Electrochemical Society-ում, խումբը պնդում է, որ ստեղծել է մարտկոցի դիզայն, որը ճիշտ պայմաններում կարող է ծառայել 100 տարի:

Dahn-ի թուղթը հակադրում է Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 քիմիայի վրա հիմնված բջիջները («NMC 532») LiFePO4-ին: Վերջինս «լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ» (նույնը` LFP) քիմիան է, որը Tesla-ն ներկայումս օգտագործում է Եվրոպա ներմուծվող չինական ստանդարտ Model 3 մեքենաներում: LFP քիմիան ունի էներգիայի ավելի ցածր խտություն, քան ավելի լայն տարածում գտած լիթիում-իոնային այլընտրանքները, բայց ավելի էժան է, ավելի դիմացկուն և, իբր, նաև ավելի անվտանգ: LFP-ն կարող է տևել մինչև 12,000 լիցքավորման-լիցքաթափման ցիկլեր, ուստի այս առումով այն հաղթահարելը անիմաստ սխրանք չէ: Dahn-ի NMC 532 բջիջները գրեթե 2,000 ցիկլերից հետո ոչ մի հզորության կորուստ չեն ցուցաբերել: Թերթում սա ենթադրում է 100 տարվա կյանք (նրանք ակնհայտորեն այդքան երկար չեն փորձարկել մարտկոցը):

Դանը նաև ելույթ ունեցավ մարտին Օռլանդոյում (Ֆլորիդա) միջազգային մարտկոցների սեմինարում, որտեղ նա խոսեց «4 միլիոն մղոնանոց մարտկոցի» մասին. Սա ներառում էր թերթի որոշ բացահայտումներ՝ մինչ այս ամիս հրապարակվելը: Դանն ուներ նախկինում խոստացել էր «միլիոն մղոնանոց մարտկոցը», և 2017 թվականի հոկտեմբերից ի վեր փորձարկում է բջիջները՝ հիմնվելով իր ճշգրտված քիմիայի վրա: Ըստ երևույթին, դրանք ուժեղացել են և սենյակային ջերմաստիճանում 4.5 տարի շարունակական հեծանիվ վարելուց հետո նրանք տեսել են ընդամենը 5% դեգրադացիա: Սա կնշանակի, որ նրանք կարող են սնուցել EV 4 միլիոն մղոն, նախքան փոխարինման կարիքը:

Երկարակեցության պատճառների մի մասը բազմաբյուրեղից միաբյուրեղային կաթոդների անցումն է, որոնք այնքան էլ արագ չեն քայքայվում լիցքաթափման ցիկլի ընթացքում: NMC 532 քիմիան Դանն օգտագործում է հակադրություններ NMC 811 քիմիայի հետ, որն այժմ օգտագործվում է LG Chem-ի կողմից, որն իր կաթոդներում ունի 811 մաս նիկել մանգանի և կոբալտի յուրաքանչյուր մասի համար: Անցյալ տարի Tesla Model Y-ը NMC 811-ից անցավ LG Chem-ի NCMA քիմիայի բջիջներին, որոնք կոչվում են «բարձր նիկել»: Սրանք թանկ են LFP-ի կամ NMC 89-ի համեմատ, բայց առաջարկում են ամենաբարձր խտությունը ամենաերկար տիրույթի համար: NCMA քիմիան օգտագործում է նիկել, կոբալտ, մանգան և ալյումին իր կաթոդների համար, բայց մեծամասնությունը նիկելն է (XNUMX%):

NMC 532 քիմիական Dahn-ի փորձարկումները խոստանում են ևս մեկ թռիչք առաջ մարտկոցների տեխնոլոգիայի ոլորտում: Այնուամենայնիվ, մեքենաներին պետք չէ, որ 100 տարի աշխատեն, և նրանք նույնպես պետք չէ անցնել 4 միլիոն մղոն: Հաշվի առնելով դա ԱՄՆ-ում տրանսպորտային միջոցների միջին տարիքը 12 տարի է Տարեկան 14,000 մղոն կատարելով, ամերիկյան մեքենայի վարած միջին կյանքի հեռավորությունը 168,000 մղոն է, իսկ Եվրոպայում դա շատ ավելի քիչ է: Այսպիսով, իրականում 4 միլիոն մղոն երկարությամբ մարտկոցները հնարավորություն կտան այնպիսի ծրագրերի, ինչպիսիք են՝ մեքենա-ցանց, ինչը կբարձրացնի լիցքավորման-լիցքաթափման հեծանվային արագությունը: Բայց դրանք ավելի հավանական է, որ առավել օգտակար լինեն տներում ստատիկ էներգիայի պահպանման և ընդհատվող վերականգնվող աղբյուրներից ցանցի բուֆերային հզորության համար:

Ջրածնի էնտուզիաստները հաճախ պնդում են, որ մարտկոցները պարզապես կանգ են առնում, մինչև Fuel Cell Electric Vehicles-ը և ջրածնի պահեստավորման համակարգերը հասնեն հիմնական հոսքին: Սակայն մարտկոցների տեխնոլոգիայի մեջ տեղի ունեցող բոլոր զարգացումներով, ջրածինը, ամենայն հավանականությամբ, շատ քիչ կլինի, շատ ուշ, երբ այն տեղ հասնի փոխադրման համար: Նման տեխնոլոգիաների վրա աշխատում է Դանը, կողքին լիթիումի ծծմբի մշակումները, ինչպիսիք են Theion-ից և գերարագ լիցքավորման տեխնոլոգիա, ինչպիսին է StoreDot-ը, կնշանակի, որ ընդամենը մի քանի տարվա ընթացքում մարտկոցները լուծել են իրենց առջեւ դրված բոլոր խնդիրները։