Paradoks: akude kiiremat laadimist võimaldaks kõrgem laadimistemperatuur

 (14)
Paradoks: akude kiiremat laadimist võimaldaks kõrgem laadimistemperatuur
Akus liiguvad ioonid katoodilt anoodile. Liitiumi ladestumine anoodil vähendab aga aku eluiga.Kujutis: Chao-Yang Wang Lab, Penn'i Ülikool

Elektriauto laadimisvajadusega kaasnev psühholoogiline seisund on isegi eraldi nimetuse saanud - laadimisärevus. Selle on tinginud tänapäevaste elektriautode üpris aeglased laadimiskiirused võrreldes näiteks tankimisega. Kuid varsti ei pruugi ärevust enam olla.

Penni Ülikooli teadlased on USA valitsuse tellimusel suutnud luua uudse akutehnoloogia, mille abiga on võimalik 300-500 kilomeetrisest sõiduulatust lubav elektriauto aku täis laadida umbes kümne minutiga. "Meie katsed näitavad, et selliselt saaks akut laadida vähemalt 2500 laadimistsüklit, ehk seda saaks aja jooksul kasutada umbes 800 000 kilomeetri läbimiseks," ütles lahenduse taga olev keemiainsener Chao-Yang Wang Ülikooli kodulehe vahendusel.

Teadlaste sõnul võib olla nende lahendus olla sobiv USA energeetikaministeeriumi ellu kutsutud XFC akustandardi loomiseks. Selle üheks eelduseks ongi näiteks, et üle 300 kilomeetrine sõiduulatus saadaks kätte 10 minuti jooksul. Lahenduse loomise teel on seni seisnud liitiumiga seotud probleemid.

Seotud lood:

"Üks suur takistus, mis siiani XFC välja arendamist on takistanud, on liitiumi ladestumine (anoodi ümber -toim), mis pideval kiirlaadimisel tekib ning vähendab märkimisväärselt nii aku eluiga kui ka vähendab selle ohutust," kirjutavad teadlased oma töös.

Selle vastu saadakse üllataval kombel laadimistemperatuuri perioodilise tõstmisega. Kuigi üldiselt ei mõju kõrgem laadimistemperatuur üldiselt elektriautode akudele hästi, kuna aeglustab aku laadimist, siis nüüd näidati, et perioodiliselt selle tõstmine aitab liitiumi ladestumise vastu ning parandab seega aku eluiga. "Meie uuringutulemused näitavad, et selline piiratud määral temperatuuri tõstmine kaalub halvad mõjud üles," selgitas Wang.

Teadlaste sõnul võib akude soojendamiseks kasutada nii väliseid kui ka sisemisi vahendeid, kuid 10 minutilise laadimistsükli vältel peaks aku temperatuur olema 60 kraadi. Autosse sisse ehitatud jahutussüsteem jahutaks aga aku peale laadimist taas maha. Lõplikuks töötemperatuuriks võiks uurimuse kohaselt olla 28 kraadi.

"10 minutiline elektriauto aku laadimine on tuleviku seisukohast väga oluline, kuna võimaldab laadimisärevusest lahti saada," selgitab Wang. Nüüd on sama teadlaste rühm juba vaatlemas võimalusi, kuidas luua aku, mis suudaks end täis laadida vaid viie minuti jooksul. Teadlaste seekordse töö tulemused avaldati teadusajakirjas Joule.