سازنده چینی خودروهای برقی ادعا میکند که اولین باتری نیمه{0}}جامد-خودروهای برقی جهان با برد عظیم 620 مایلی را مهندسی کرده است.
محققان می گویند فرآیند تولید آزمایشی می تواند روزی خودرویی را با برد بیش از 1000 مایل تحویل دهد.
فناوری جدید چگالی انرژی بیش از 500 وات ساعت در هر کیلوگرم - 30% بیشتر از باتریهای لیتیوم- یون غالب ارائه میدهد.
محققان در چین باتری-نسل بعدی حالت جامد-را آزمایش کردهاند که میتواند وسایل نقلیه الکتریکی را بسیار فراتر از محدوده کنونی فشار دهد: بالقوه بیش از 620 مایل (1000 کیلومتر) در هر بار شارژ، و حتی در نسخههای بعدی دورتر.
نمایندگان موسسه در بیانیه ای گفتند که دانشمندان دانشگاه نانکای، تیانجین، یک سیستم باتری-پر انرژی و جامد- ساختند که به ادعای آنها قبلاً در یک وسیله نقلیه واقعی نصب شده و برای رانندگی در مسافت طولانی آزمایش شده است.
طبق این بیانیه، این فناوری دارای چگالی انرژی بیش از 500 وات ساعت-وات ساعت در هر کیلوگرم - است که 30 درصد نسبت به باتریهای لیتیوم{4} یون اصلی فعلی با سرعت 300 وات بر کیلوگرم - افزایش مییابد. باتریهای با چگالی{8} بالاتر به معنای انرژی (و برد) بیشتر برای وزن کمتر و در ضریب شکل کمتر است.
در حالی که جزئیات در مورد خودروی خاصی که باتری در آن آزمایش شده است اندک است، گزارشهای بعدی نشان میدهد که این یک نمونه اولیه است که توسط شرکت تابعه تولید باتری گروه چینی FAW، China Automotive New Energy Battery (CANEB) توسعه یافته است.
به گفته دانشمندان، باتریهای{0} حالت جامد به روشهای مختلفی از جمله ایمنی، نسبت به باتریهای سنتی خود بهبود مییابند. الکترولیتهای مایع در باتریهای لیتیوم{2} یون قابل اشتعال هستند، در حالی که الکترولیتهای جامد غیرقابل اشتعال-و کمتر مستعد خرابی فاجعهبار هستند. الکترولیت های جامد همچنین ممکن است به دلیل کاهش رشد دندریت - میخ های فلزی که باعث اتصال کوتاه - و همچنین تخریب شیمی مایع می شوند، طول عمر بیشتری داشته باشند.
در حالی که هنوز در مرحله توسعه هستند، برخی از مواد باتری حالت جامد ممکن است به دلیل رسانایی یونی بالاتر الکترولیت جامد، امکان شارژ سریعتر را نیز فراهم کنند.
باتری جدید متکی به یک کاتد منگنز غنی از لیتیوم و یک سیستم الکترولیت مایع ترکیبی-است. طراحی ترکیبی مزایای معماری حالت جامد را با یک الکترولیت کامپوزیت "فوق-خیس کننده" ترکیب می کند، که برای بهبود هدایت یونی و ایمنی در نظر گرفته شده است.
Super Wetting به الکترولیتی اطلاق می شود که در سراسر و به طور کامل به سطوح و منافذ مواد باتری نفوذ می کند و تماس بین خود و مواد فعال را به حداکثر می رساند تا یون ها بتوانند با کارایی بیشتری حرکت کنند. این باتری همچنین دارای فناوری آند لیتیوم است که برای کاهش هزینه های تولید با ساده سازی فرآیند تولید طراحی شده است.
بسته باتری فعلی دارای ظرفیت کل 142 کیلووات-ساعت (کل انرژی ذخیره شده بسته) و چگالی انرژی 288 Wh/kg در سطح سیستم به جای 500 Wh/kg چگالی است که بهصورت مجزا - با در نظر گرفتن سیستمهای خنککننده، سیمکشی، پشتیبانیهای سختافزاری و سختافزاری در نظر گرفته میشود. این کاهش چگالی طبیعی است و با نحوه گزارشدهی باتریهای EV در صنعت-در سطح صنعت مطابقت دارد.
توسعه دهندگان می گویند تکرارهای بعدی می تواند از 340 وات ساعت بر کیلوگرم در سطح بسته و ظرفیت کل 200 کیلووات ساعت فراتر رود و مسافت رانندگی را به بیش از 1000 مایل (1600 کیلومتر) برساند. بر اساس این بیانیه، انتظار می رود که تظاهرات در سال جاری آغاز شود.
برد 1000 مایلی افزایش قابل توجهی نسبت به برد حتی پیشرفته ترین خودروهای برقی موجود در حال حاضر خواهد بود. طبق گزارشی از EV.com، میانگین برد خودروهای برقی تولید شده در سال 2024، 283 مایل (455 کیلومتر) بوده که مدل های برتر آن به 512 مایل (825 کیلومتر) می رسد. این محدوده برتر متعلق به Lucid Air است و هنوز در سال 2026 از آن فراتر نرفته است.
نتایج-باتری حالت جامد از یک همکاری دانشگاهی-صنعتی میآید و هنوز بهطور مستقل در تحقیقات همتا-بررسی شده تأیید نشده است. با این اوصاف، کار نشان میدهد که چگونه باتریهای حالت جامد به سرعت از آزمایشهای آزمایشگاهی به سمت آزمایشهای واقعی{5}}جهان حرکت میکنند و میتوانند محدوده، ایمنی و عملکرد خودروهای الکتریکی را تغییر دهند.