Un novo tipo debatería para vehículos eléctricospode sobrevivir máis tempo en temperaturas extremas quentes e frías, segundo un estudo recente.

Os científicos din que as baterías permitirían aos vehículos eléctricos viaxar máis lonxe cunha soa carga a temperaturas frías, e serían menos propensos ao sobreenriquecido en climas quentes.

Isto daría lugar a unha carga menos frecuente para os condutores de vehículos eléctricos, así como a darbateríasunha vida máis longa.

O equipo de investigación estadounidense creou unha nova substancia químicamente máis resistente ás temperaturas extremas e que se engade ás baterías de litio de alta enerxía.

"Necesitas un funcionamento a alta temperatura en áreas onde a temperatura ambiente pode alcanzar os tres díxitos e as estradas se quentan aínda máis", dixo o autor principal o profesor Zheng Chen da Universidade de California-San Diego.

"Nos vehículos eléctricos, as baterías adoitan estar debaixo do chan, preto destas estradas quentes.Ademais, as baterías quéntanse só ao ter un paso de corrente durante o funcionamento.

"Se as baterías non poden tolerar este quecemento a altas temperaturas, o seu rendemento degradarase rapidamente".

Nun artigo publicado o luns na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, os investigadores describen como nas probas, as baterías mantiveron o 87,5 por cento e o 115,9 por cento da súa capacidade enerxética a -40 Celsius (-104 Fahrenheit) e 50 Celsius (122 Fahrenheit). ) respectivamente.

Tamén tiñan unha alta eficiencia Coulombic de 98,2 por cento e 98,7 por cento respectivamente, o que significa que as baterías poden pasar por máis ciclos de carga antes de que deixen de funcionar.

Isto débese a un electrólito que está feito de sal de litio e éter dibutílico, un líquido incoloro que se usa nalgunhas industrias de fabricación como produtos farmacéuticos e pesticidas.

O dibutil éter axuda porque as súas moléculas non xogan con facilidade cos ións de litio mentres a batería funciona e mellora o seu rendemento a temperaturas baixo cero.

Ademais, o éter dibutílico pode soportar facilmente a calor no seu punto de ebulición de 141 Celsius (285,8 Fahrenheit) significa que permanece líquido a altas temperaturas.

O que fai que este electrólito sexa tan especial é que se pode utilizar cunha batería de litio-xofre, que é recargable e ten un ánodo de litio e un cátodo de xofre.

Os ánodos e os cátodos son as partes da batería polas que pasa a corrente eléctrica.

As baterías de xofre de litio son un paso importante nas baterías de vehículos eléctricos porque poden almacenar ata dúas veces máis enerxía por quilo que as baterías de iones de litio actuais.

Isto podería duplicar o alcance dos vehículos eléctricos sen aumentar o peso dobateríapaquete mantendo os custos baixos.

O xofre tamén é máis abundante e causa menos sufrimento ambiental e humano á fonte que o cobalto, que se usa nos cátodos tradicionais de baterías de iones de litio.

Normalmente, hai un problema coas baterías de xofre de litio: os cátodos de xofre son tan reactivos que se disolven cando a batería está funcionando e isto empeora a temperaturas máis altas.

E os ánodos de litio metálico poden formar estruturas en forma de agulla chamadas dendritas que poden perforar partes da batería debido a que se produce un curtocircuíto.

Como resultado, estas baterías só duran ata decenas de ciclos.

O electrólito de dibutil éter desenvolvido polo equipo da UC-San Diego soluciona estes problemas, mesmo a temperaturas extremas.

As baterías que probaron tiñan unha duración de ciclo moito máis longa que unha típica batería de litio-xofre.

"Se queres unha batería con alta densidade de enerxía, normalmente necesitas usar unha química moi dura e complicada", dixo Chen.

"A alta enerxía significa que están a producirse máis reaccións, o que significa menos estabilidade, máis degradación.

"Facer unha batería de alta enerxía que sexa estable é unha tarefa difícil en si; tentar facelo a través dun amplo rango de temperatura é aínda máis desafiante.

"O noso electrólito axuda a mellorar tanto o lado do cátodo como do ánodo ao tempo que proporciona unha alta condutividade e estabilidade interfacial".

O equipo tamén deseñou o cátodo de xofre para que fose máis estable enxertándoo nun polímero.Isto evita que se disolva máis xofre no electrólito.

Os seguintes pasos inclúen a ampliación da química da batería para que funcione a temperaturas aínda máis altas e estenda aínda máis a vida útil do ciclo.