Cineál nua deceallraí le haghaidh feithiclí leictreachamaireachtáil níos faide i dteochtaí te agus fuara foircneacha, de réir staidéir le déanaí.

Deir eolaithe go gceadódh na cadhnraí d’fheithiclí leictreacha taisteal níos faide ar aon mhuirear amháin i dteocht fhuar – agus go mbeadh siad níos lú seans maith go róthéamhfaidh siad in aeráidí te.

Mar thoradh air sin, bheadh ​​níos lú muirearaithe ann do thiománaithe feithiclí leictreacha chomh maith lecadhnraísaol níos faide.

Chruthaigh an fhoireann taighde Meiriceánach substaint nua atá níos frithsheasmhaí ó thaobh ceimice de in aghaidh teochtaí foircneacha agus in aghaidh a chur le cadhnraí litiam ardfhuinnimh.

“Teastaíonn oibriú ardteochta uait i gceantair ina bhféadfadh an teocht chomhthimpeallach na trí dhigit a bhaint amach agus ina n-éiríonn na bóithre níos teo fós,” a dúirt an t-údar sinsearach, an tOllamh Zheng Chen ó Ollscoil California-San Diego.

"I bhfeithiclí leictreacha, bíonn na pacáistí ceallraí faoin urlár de ghnáth, gar do na bóithre te seo. Chomh maith leis sin, téann ceallraí suas díreach trí shruth reatha a bheith acu le linn oibríochta."

"Mura féidir leis na cadhnraí an téamh suas seo a sheasamh ag teocht ard, laghdóidh a bhfeidhmíocht go tapa."

I bpáipéar a foilsíodh Dé Luain san iris Proceedings of the National Academy of Sciences, déanann na taighdeoirí cur síos ar an gcaoi ar 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 i dtástálacha.

Bhí éifeachtúlacht ard Coulombic 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 roinnt déantúsaíochta cosúil le cógaisíocht agus lotnaidicídí.

Cuidíonn éitear débhúitile mar ní imríonn a mhóilíní liathróid le hiain litiam go héasca agus an ceallraí ag rith agus feabhsaíonn sé a fheidhmíocht i dteocht faoi bhun náid.

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

Is é an rud a fhágann go bhfuil 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 catóid déanta as sulfair inti.

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

Is céim shuntasach eile iad cadhnraí litiam-sulfair i gcadhnraí EV mar is féidir leo suas le dhá oiread níos mó fuinnimh in aghaidh an chileagraim a stóráil ná cadhnraí litiam-ian reatha.

D’fhéadfadh sé seo raon na bhfeithiclí leictreacha a dhúbailt gan meáchan an fheithicil a mhéadú.ceallraípacáil agus costais á gcoinneáil íseal ag an am céanna.

Tá sulfar níos flúirseach freisin agus is lú fulaingthe comhshaoil ​​agus daonna don fhoinse é ná cóbalt, a úsáidtear i gcatóidí ceallraí litiam-ian traidisiúnta.

De ghnáth, bíonn fadhbanna le cadhnraí litiam-sulfair – bíonn catóidí sulfair chomh imoibríoch sin go dtuaslagann siad nuair a bhíonn an ceallraí ag rith agus éiríonn sé seo níos measa ag teochtaí níos airde.

Agus is féidir le hanóidí miotail litiam struchtúir snáthaideacha ar a dtugtar deindrídí a fhoirmiú a fhéadann codanna den cheallraí a tholladh mar gheall ar ghearrchiorcad.

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

Deisíonn an leictrilít éitear débhúitile arna fhorbairt ag foireann UC-San Diego na fadhbanna seo, fiú ag teochtaí foircneacha.

Bhí saolré timthriallach i bhfad níos faide ag na cadhnraí a ndearna siad tástáil orthu ná mar a bhí ag ceallraí litiam-sulfair tipiciúil.

“Más mian leat ceallraí le dlús ard fuinnimh, is gnách go mbíonn ort ceimic an-ghéar, chasta a úsáid,” a dúirt Chen.

"Ciallaíonn ardfhuinneamh go bhfuil níos mó imoibrithe ag tarlú, rud a chiallaíonn níos lú cobhsaíochta, níos mó díghrádaithe.

"Is tasc deacair é ceallraí ardfhuinnimh a dhéanamh atá cobhsaí – tá sé níos dúshlánaí fós iarracht a dhéanamh é seo a dhéanamh trí raon teochta leathan."

"Cuidíonn ár leictrilít le taobh an chatóide agus taobh anóide araon a fheabhsú agus seoltacht ard agus cobhsaíocht chomhéadain á soláthar ag an am céanna."

Rinne an fhoireann innealtóireacht freisin ar an gcatóid sulfair le bheith níos cobhsaí trína grafadh le polaiméir. Cuireann sé seo cosc ​​ar níos mó sulfair a thuaslagadh san leictrilít.

Áirítear ar na chéad chéimeanna eile ceimic na ceallraí a mhéadú ionas go n-oibreoidh sí ag teochtaí níos airde fós agus go leathnóidh sí saolré na ceallraí tuilleadh.