10-Minuten-Aufladung für Elektroautos ist möglicherweise unterwegs

10-Minuten-Aufladung für Elektroautos ist möglicherweise unterwegs

Besitzer von Elektrofahrzeugen könnten bald in der Lage sein, an eine Tankstelle zu fahren, ihr Auto anzuschließen und in 10-Minuten mit einer voll aufgeladenen Batterie zu fahren, so ein Team von Ingenieuren.

„Wir haben gezeigt, dass wir ein Elektrofahrzeug in zehn Minuten für eine 200- bis 300-Meilenreichweite aufladen können“, sagt Chao-Yang Wang, Lehrstuhl für Maschinenbau; Professor für Chemieingenieurwesen sowie Materialwissenschaft und Werkstofftechnik; und Direktor des Electrochemical Engine Center im Penn State.

"Und wir können dies tun, indem wir die 2,500-Ladezyklen beibehalten oder eine halbe Million Meilen zurücklegen."

"Der 10-Minuten-Trend ist zukunftsweisend und für die Einführung von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung, da er das Problem der Reichweitenangst löst."

Lithium-Ionen-Akkus verschlechtern sich, wenn sie bei Umgebungstemperaturen unter 50 Grad Fahrenheit schnell aufgeladen werden Lithium Ionen, die sich reibungslos in die Kohlenstoffanoden einfügen, das Lithium lagert sich in Spitzen auf der Anodenoberfläche ab. Diese Lithiumbeschichtung verringert die Zellkapazität, kann jedoch auch zu Spannungsspitzen und unsicheren Batteriezuständen führen.

Batterien, die durch externe oder interne Erwärmung über die Lithiumbeschichtungsschwelle erwärmt werden, weisen keine Lithiumbeschichtung auf.

Zuvor hatten die Forscher ihren Akku so entwickelt, dass er innerhalb von 50 Minuten bei 15 Grad F aufgeladen werden kann. Das Laden bei höheren Temperaturen wäre effizienter, aber auch längere Zeiträume mit hoher Hitze verschlechtern die Batterien.

"Schnelles Laden ist der Schlüssel für die breite Einführung von Elektrofahrzeugen", sagt Wang.

Wang und sein Team stellten fest, dass, wenn die Batterien nur 140 Minuten lang auf 10 Grad F erhitzt und dann schnell auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden könnten, sich keine Lithiumspitzen bilden und kein Wärmeverlust der Batterie auftreten könnte.

„Es ist verboten, diesen Akku auf ein Minimum von 60 Grad Celsius (140 Grad F) zu bringen“, sagt Wang. "Es ist zu hoch und stellt eine Gefahr für die Materialien dar und würde die Batterielebensdauer drastisch verkürzen."

Die Forscher könnten die Batterie mit dem in das Auto integrierten Kühlsystem schnell abkühlen, erklärt Wang. Der große Unterschied zwischen 140-Grad und etwa 75-Grad F trägt auch zur Erhöhung der Abkühlgeschwindigkeit bei.

„Der 10-Minuten-Trend ist zukunftsweisend und für die Einführung von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung, da er das Problem löst Range-Angst-Problem", Sagt Wang.

Die selbsterhitzte Batterie verwendet eine dünne Nickelfolie, deren eines Ende am Minuspol befestigt ist und deren anderes Ende sich außerhalb der Zelle erstreckt, um einen dritten Anschluss zu bilden. Ein an einem Schalter angebrachter Temperatursensor lässt Elektronen durch die Nickelfolie fließen, um den Stromkreis zu vervollständigen. Dadurch wird die Nickelfolie durch Widerstandserwärmung schnell erwärmt und das Innere der Batterie erwärmt.

Die Forschung in der Fachzeitschrift erscheint joule.

Das US-Energieministerium unterstützte diese Arbeit.

Original-Studie

books_technology

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Folge InnerSelf weiter

facebook-icontwitter-iconRSS-Symbol

Holen Sie sich das Neueste per E-Mail

{Emailcloak = off}

AKTUELLE VIDEOS

Produktionspläne für fossile Brennstoffe könnten die Erde von einer Klimaklippe stoßen
by Das Real News Network
Die Vereinten Nationen beginnen ihren Klimagipfel in Madrid.
Big Rail gibt mehr dafür aus, den Klimawandel zu leugnen als Big Oil
by Das Real News Network
Eine neue Studie kommt zu dem Schluss, dass der Schienenverkehr die Branche ist, die das meiste Geld in die Verweigerungspropaganda des Klimawandels gesteckt hat…
Haben Wissenschaftler den Klimawandel falsch verstanden?
by Sabine Hossenfelder
Interview mit Prof. Tim Palmer von der Universität Oxford.
Die neue Normalität: Der Klimawandel stellt die Bauern in Minnesota vor Herausforderungen
by KMSP-TV Minneapolis-St. Paul
Der Frühling brachte eine Regenflut in Süd-Minnesota und es schien nie aufzuhören.
Bericht: Die Gesundheit der Kinder von heute wird durch den Klimawandel gefährdet
by VOA News
Ein internationaler Bericht von Forschern an 35-Institutionen besagt, dass der Klimawandel die Gesundheit und Qualität von…
Wie aufgeladenes Müllgas mehr grüne Energie produzieren könnte
by Innerself Mitarbeiter
Synthetische Verbindungen mit der Bezeichnung „Siloxane“ aus alltäglichen Produkten wie Shampoo und Motoröl finden Eingang in…
300-Millionen sind einem hohen Risiko von klimabedingten Küstenfluten durch 2050 ausgesetzt
by Democracy Now!
Wie ein schockierender neuer Bericht feststellt, werden viele Küstenstädte von 2050, Chiles Präsident, von steigenden Meeresspiegeln überflutet.
Klimawarnung: Kalifornien brennt weiter, Schätzungen zu globalen Überschwemmungen
by MSNBC
Ben Strauss, CEO und Chief Scientist von Climate Central, diskutiert mit MTP Daily alarmierende neue Informationen über…

AKTUELLE ARTIKEL

Wie das Klima, nicht der Konflikt, viele syrische Flüchtlinge in den Libanon trieb
Wie das Klima, nicht der Konflikt, viele syrische Flüchtlinge in den Libanon trieb
by Hussein A. Amery
Menschen, die in den letzten Jahren aus Syrien geflohen sind, werden oft als Kriegsflüchtlinge angesehen, weil die Gewalt viel verschlungen hat ...
Produktionspläne für fossile Brennstoffe könnten die Erde von einer Klimaklippe stoßen
by Das Real News Network
Die Vereinten Nationen beginnen ihren Klimagipfel in Madrid.
Island hat die Menschen an die erste Stelle gesetzt, um die schmelzende Wirtschaft zu retten
Island hat die Menschen an die erste Stelle gesetzt, um die schmelzende Wirtschaft zu retten
by Alex Kirby
Island, das sich in 2008 mit einer schmelzenden Wirtschaft konfrontiert sah, handelte schnell, um einen vollständigen Zusammenbruch zu vermeiden. Die Bedürfnisse der Isländer waren…
Big Rail gibt mehr dafür aus, den Klimawandel zu leugnen als Big Oil
by Das Real News Network
Eine neue Studie kommt zu dem Schluss, dass der Schienenverkehr die Branche ist, die das meiste Geld in die Verweigerungspropaganda des Klimawandels gesteckt hat…
Wie die Klimakrise Fortschritte bei der Verwirklichung der Gleichstellung der Geschlechter rückgängig machen könnte
Wie die Klimakrise Fortschritte bei der Verwirklichung der Gleichstellung der Geschlechter rückgängig machen könnte
by Nitya Rao
Menschen, deren Lebensunterhalt direkt von der Natur abhängt, wie Landwirte und Fischer, gehören zu den…
Die Klimakrise: 6 Schritte zur Geschichte fossiler Brennstoffe
Die Klimakrise: 6 Schritte zur Geschichte fossiler Brennstoffe
by Stephen Peake
Wenn junge Leute „Systemwechsel statt Klimawandel“ rufen, verstehen sie, dass die 3-4-Welt wärmer ist, für die wir unterwegs sind…
Die fünf korrupten Säulen der Verleugnung des Klimawandels
by Mark Maslin
Die Industrie für fossile Brennstoffe, politische Lobbyisten, Medienmogule und Einzelpersonen haben in den letzten 30-Jahren Zweifel geäußert…
Wie Computermodelle vorhersagen, wohin wir gehen, wenn die Meere steigen
Wie Computermodelle vorhersagen, wohin wir gehen, wenn die Meere steigen
by Elizabeth Fussell und David Wrathall
Ein neuer Modellierungsansatz kann uns helfen, besser zu verstehen, wie politische Entscheidungen die Migration von Menschen als Meeresspiegel beeinflussen.