Cineál nua deceallraí le haghaidh feithiclí leictreachamaireachtáil níos faide i dteocht mhór te agus fuar, de réir staidéar le déanaí.

Deir na heolaithe go ligfeadh na cadhnraí do EVs taisteal níos faide ar mhuirear amháin i dteocht fuar - agus go mbeadh siad níos lú seans maith go róthéamh in aeráidí te.

Bheadh ​​sé seo mar thoradh ar mhuirearú níos lú minice do thiománaithe EV chomh maith leis ancadhnraísaol níos faide.

Chruthaigh foireann taighde Mheiriceá substaint nua atá ceimiceach níos resistant do theocht mhór agus á chur le cadhnraí litiam ardfhuinnimh.

“Tá oibríocht ardteochta ag teastáil uait i gceantair inar féidir leis an teocht chomhthimpeallach na digití triarach a shroicheadh ​​agus go n-éireoidh na bóithre níos teo fós,” a dúirt an t-údar sinsearach, an tOllamh Zheng Chen ó Ollscoil California-San Diego.

“I bhfeithiclí leictreacha, is gnách go mbíonn na pacaí ceallraí faoin urlár, gar do na bóithre teo seo.Chomh maith leis sin, téamh cadhnraí suas díreach tar éis sruth a bheith acu le linn oibriú.

“Mura féidir leis na cadhnraí an téamh seo a fhulaingt ag teocht ard, díghrádóidh a bhfeidhmíocht go tapa.”

I bpáipéar a foilsíodh Dé Luain san iris Imeachtaí Acadamh Náisiúnta na nEolaíochtaí, déanann na taighdeoirí cur síos ar conas i dtástálacha, choinnigh na cadhnraí 87.5 faoin gcéad agus 115.9 faoin gcéad dá gcumas fuinnimh ag -40 Celsius (–104 Fahrenheit) agus 50 Celsius (122 Fahrenheit). ) faoi seach.

Bhí éifeachtacht Coulombic ard acu freisin de 98.2 faoin gcéad agus 98.7 faoin gcéad faoi seach, rud a chiallaíonn gur féidir leis na cadhnraí dul trí níos mó timthriallta muirir sula stopann siad ag obair.

Tá sé seo mar gheall ar leictrilít atá déanta as salann litiam agus éitear débhúitile, leacht gan dath a úsáidtear i ndéantúsaíocht áirithe mar chógaisíocht agus lotnaidicídí.

Cuidíonn éitear dibutyl toisc nach n-imríonn a mhóilíní liathróid le hiain litiam go héasca mar a ritheann an ceallraí agus feabhsaíonn sé a fheidhmíocht i dteocht fo-nialas.

Ina theannta sin, is féidir leis an éitear débhúitile an teas a sheasamh go héasca ag a fhiuchphointe 141 Celsius (285.8 Fahrenheit) a chiallaíonn go bhfanann sé leacht ag teochtaí arda.

Is é an rud a dhéanann an leictrilít seo chomh speisialta ná gur féidir é a úsáid le ceallraí litiam-sulfair, atá in-athluchtaithe agus a bhfuil anóid déanta as litiam agus catóide déanta as sulfair.

Is iad anóidí agus catóidí na codanna den cheallraí trína dtéann an sruth leictreach tríd.

Is chéad chéim shuntasach eile iad cadhnraí litiam-sulfair i gcadhnraí EV mar is féidir leo suas le dhá uair níos mó fuinnimh in aghaidh an chileagraim a stóráil ná na cadhnraí litiam-ian atá ann faoi láthair.

D’fhéadfadh sé seo raon na EVanna a dhúbailt gan meáchan anceallraípacáiste agus costais á gcoimeád síos.

Tá sulfair níos flúirseach freisin agus is cúis le fulaingt níos lú comhshaoil ​​​​agus daonna don fhoinse ná cóbalt, a úsáidtear i gcatóidí ceallraí litiam-ian traidisiúnta.

Go hiondúil, bíonn fadhb ann le cadhnraí litiam-sulfair – tá catóidí sulfair chomh imoibríoch go dtuaslagann siad nuair a bhíonn an ceallraí ag rith agus éiríonn sé seo níos measa ag teochtaí níos airde.

Agus is féidir le anóidí miotail litiam struchtúir cosúil le snáthaidí a fhoirmiú ar a dtugtar dendrites ar féidir leo codanna den cheallraí a bhriseadh toisc go bhfuil sé gearrchiorcad.

Mar thoradh air sin, ní mhaireann na cadhnraí seo ach suas le deich timthriallta.

Socraíonn an leictrilít éitear dibutyl a d'fhorbair foireann UC-San Diego na fadhbanna seo, fiú ag teochtaí foircneacha.

Bhí rothaíocht beo i bhfad níos faide ag na cadhnraí a ndearna siad tástáil orthu ná ceallraí litiam-sulfair tipiciúil.

“Más mian leat ceallraí le dlús ardfhuinnimh, de ghnáth ní mór duit ceimic an-dian, casta a úsáid,” a dúirt Chen.

“Ciallaíonn ardfhuinneamh tá níos mó imoibrithe ag tarlú, rud a chiallaíonn níos lú cobhsaíochta, níos mó díghrádaithe.

“Is tasc deacair é féin ceallraí ardfhuinnimh atá cobhsaí a dhéanamh - tá sé níos dúshlánaí fós é seo a dhéanamh trí raon teochta leathan.

“Cuidíonn ár n-leictrealaíoch le taobh na catóide agus an taobh anóid araon a fheabhsú agus seoltacht ard agus cobhsaíocht idir-éadan a sholáthar.”

Rinne an fhoireann innealtóireacht freisin ar an gcatóid sulfair le bheith níos cobhsaí trína ghreamú go polaiméir.Coscann sé seo níos mó sulfair ó thuaslagadh isteach sa leictrilít.

Áirítear ar na chéad chéimeanna eile an cheimic ceallraí a scálú ionas go n-oibreoidh sé ag teochtaí níos airde fós agus go leathnóidh sé an saolré timthrialla tuilleadh.