Qëndisjet e bardha nuk mund të posedojnë automobila elektrike. Jo sepse janë zombie pa jetë që ndoshta nuk mund të drejtojnë, por sepse temperaturat e ulëta të veriut do të ndikonin rëndë në bateritë e litiumit. Gjithashtu, rajoni është mjaft i madh, kështu që automobilet elektrike do të rrëzoheshin me shumë mundësi para se të mund të mbulonin një pjesë të mirë të gjatësisë së tij prej 1,770 kilometrash. Shkencëtarët në Kinë mund të kenë zgjidhur të dyja këto probleme me një elektrolit të ri të baterisë së litiumit që reziston në temperaturat e ulëta dhe mund të dyfishojë autonominë e automobilit elektrik.
Një ekip i përbashkët hulumtuesish nga Universiteti Nankai në Tianjin dhe Instituti i Burimeve të Energjisë për Hapësirë (SISP) në Shangai ka zhvilluar një elektrolit të bazuar në hidrofluorokarbon që rrisin ndjeshëm performancën e baterive të litiumit. Siç raportohet nga South China Morning Post, elektroliti i ri dyfishon më shumë dendësinë e energjisë të baterive ekzistuese në temperaturë ambienti, që do të thotë se bateritë e të njëjme madhësie mund të zgjasin dy herë më shumë!
Hulumtuesit pretendojnë gjithashtu se elektroliti i ri mbetet stabil në temperaturat ekstreme, duke lejuar që bateritë të funksionojnë pa probleme në temperatura deri në -45°C, shumë më shumë se temperatura e frigoriferit tuaj.
Bateritë kimike, si bateritë e litiumit, përdorin elektrolite – një medium kimik që lejon që ionet të rrjedhin midis elektrodave pozitive dhe negative, duke shndërruar energjinë kimike të ruajtur në rryma elektrike. Në bateritë e litiumit, elektrolitet janë zakonisht përbënie bazuar në azot dhe oksigjen, kryesisht për shkak të efektivitetit të tyre në tretjen e kripërave të litiumit.
Megjithatë, këto elektrolite janë të ndjeshme ndaj temperaturave të punës. Temperaturat e ulëta rrisin viskozitetin dhe ngadalësojnë lëvizjen e ionëve, duke ulur eficiencën e transferimit të ngarkimit. Kur ndodh kjo, bateria ofron më pak fuqi, zgjat më shumë për të u ngarkuar dhe humbet kapacitetin e përdorueshëm, duke ofruar një kohë funksionimi më të shkurtuar sesa energjia e ruajtur do të sugjeronin. Kjo është arsyeja pse bateritë e litiumit duken se “vdesin” shpejt në temperaturat e ulëta. Në disa kushte, si ngarkimi i baterisë kur temperatura është nën 0°C, mund të ndodhë dëmtimi i përhershëm.
Në studimin e publikuar në Nature, hulumtuesit detajojnë se si zgjidhja e tyre, elektrolitet e sintetizuara bazuar në hidrofluorokarbon (hidrogjen, fluor dhe karbon), eleminojnë këtë problem në bateritë e litiumit. Elektroliti i rezistueshëm ndaj temperaturave të ulëta ofron stabilitet të përmirësuar dhe viskozitet më të ulët në temperaturat e ulëta, duke lejuar që bateritë të vazhdojnë të funksionojnë eficient në temperatura deri në -45°C.
Një tjetër veçori e rëndësishme e elektrolitit është dendësia e energjisë – sasia e ngarkimit që mund të ruajë për peshë. Në studim, ekipi krijoi qeliza të litiumit me mbështetje të butë që arritën një dendësi të energjisë prej 317 vat-orë për kilogram (Wh/kg) në temperaturë ambienti. Qelizat ende ruajtën një dendësi prej 181 Wh/kg në -29°C.
Për krahasim, bateritë e zakonshme të litiumit, si ato që gjenden në automobilet elektrike Tesla, kanë një dendësi të energjisë prej 73-136 Wh/kg në temperaturë ambienti. Ky shifër bie më pak se gjysma kur temperaturat ulen në vetëm -18°C.
Në thelb, elektroliti i hulumtuesve mund të trefishojë autonominë e disa automobila elektrike me të njëjtën bateri!
“Për të njëjtën masë të baterisë së litiumit, kapaciteti i ruajtjes së energjisë në temperaturë ambienti rritet dy deri në tre herë”, tha autori i studimit, Li Yong, një hulumtues në SISP.
Përtej industrisë automobilistike, ky zhvillim mund të ketë implikime të thella në shumë sektorë dhe në jetën e përditshme. Po flasim për dronë, robotë, smartphone dhe elektronikë të konsumit që zgjasin dy herë më shumë, duke qenë në gjendje të funksionojnë eficient edhe në temperaturat ekstreme.
Robotët e hulumtimit që operojnë në Antarktidë mund të funksionojnë me besueshmëri, ndërsa anijet e eksplorimit nënujore mund të zgjatin ndjeshëm autonominë e tyre operative. Ashtu si, satelitët dhe anijet hapësinore, të cilat përjetojnë ndryshime ekstreme të temperaturës në orbitë, mund të përfitojnë nga sisteme të energjisë më stabile dhe të parashikueshme. Lista vazhdon.
Para se të jemi të entuziazmuar, është e rëndësishme të theksohet se elektrolitet nuk janë pikërisht “për të gjitha motet”… ende. Ekipi theksoi se stabiliteti i elektrolitit në temperaturat e larta ende duhet të përmirësohet. Nëse ata arrijnë të rrisin pikën e vlimit të elektrolitit, mund të kemi një zgjidhje të vërtetë për të gjitha klimat.
Burimi: Nature
Burimi: newatlas.com
