Создана батарея, которая заряжается за 5 минут и не перегревается: помог графен

Теплораспределитель на основе графена эффективно отводит тепло от аккумулятора, подогревая его перед зарядкой или во время нее.

Компания Solidion из Далласа, США, разработала запатентованную систему быстрой зарядки электромобилей, которая работает в любых климатических условиях, сообщает Interesting Engineering.

Система Solidion использует теплоотвод на основе графена, позволяющий нагревать аккумуляторы до нужной температуры перед или во время зарядки. Во время разрядки система охлаждения активируется, предотвращая перегрев. Это решение позволяет заряжать электромобили быстро даже в холодную погоду, что является существенным улучшением, поскольку современные аккумуляторы часто сталкиваются с проблемами зарядки при низких температурах. Компания планирует вывести систему на рынок в течение 2-3 лет.

Для того чтобы электромобили могли конкурировать с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания, их зарядка должна быть быстрой и независимой от погодных условий, чтобы занимать столько же времени, сколько и заправка бензинового автомобиля. Зарядка при низких температурах является особенно сложной задачей, учитывая, что в зимний период температура в Северной Европе и части США часто опускается ниже 0°C.

Технология Solidion позволяет аккумуляторам работать стабильно, избегая теплового разгона благодаря использованию графенового теплоотвода с теплопроводностью 5300 Вт/мК, что намного выше теплопроводности меди (410 Вт/мК). Кроме того, графен в четыре раза легче меди, что делает его идеальным материалом для этой системы.

Когда аккумулятор используется для питания электромобиля, система переключается в режим охлаждения, отводя избыточное тепло и обеспечивая защиту аккумулятора от перегрева. Таким образом, система автоматически регулирует температуру, переключаясь между нагревом во время зарядки и охлаждением во время работы.

Для решения ожидаемого дефицита графита, который к 2028 году может составить 1,4 млн тонн в год, Solidion разработала экономичный процесс производства анодного графита из возобновляемых источников, таких как биомасса и переработанные материалы. Компания стремится войти в число крупнейших производителей графита, способствуя устойчивому производству этого материала в США.

Solidion специализируется на разработке твердотельных батарей и анодов высокой емкости. В их линейку продукции входят три типа твердотельных батарей: литий-ионные элементы с высоким содержанием кремния (Gen 1), литий-серные элементы (Gen 3) и безанодные литий-металлические элементы (Gen 2). Каждый тип батареи использует твёрдый электролит, синтезированный из полимера или полимерно-неорганического композита, что позволяет быстро вывести их на рынок благодаря совместимости с текущими производственными мощностями.

Источник: Interesting Engineering