În timp ce piața vehiculelor electrice se extinde, unii șoferi ezită să treacă la o mașină sau un camion fără combustibil fosil din cauza anxietății legate de autonomie sau a fricii că bateria vehiculului electric nu va avea suficientă energie pentru a ajunge la o altă stație de încărcare. Dar cercetătorii au găsit o modalitate care ar putea oferi bateriilor de vehicule electrice un impuls destul de substanțial, extinzând autonomia vehiculului de peste 10 ori.
Cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Pohang (POSTECH) și de la Universitatea din Sogang au colaborat la un studiu, pe care l-au publicat în revista Advanced Functional Materials. Echipa a dezvoltat un liant polimeric pentru un material anodic stabil, fiabil și de mare capacitate, în locul anozilor convenționali din grafit sau alte materiale.
În mod obișnuit, schimbarea anozilor convenționali cu materiale anodice de mare capacitate, cum ar fi siliciul, se poate extinde în timp ce reacționează cu litiu, iar această expansiune de volum poate limita performanța bateriei. Pentru a face față acestei provocări, echipa a lucrat cu lianți polimerici încărcați pentru a minimiza expansiunea volumului.
„Cercetarea are potențialul de a crește semnificativ densitatea energetică a bateriilor litiu-ion prin încorporarea unor materiale anodice de mare capacitate, extinzând astfel autonomia vehiculelor electrice”, a declarat Soojin Park, profesor la Departamentul de Chimie din cadrul POSTECH, a declarat. „Materialele anodice pe bază de siliciu ar putea crește autonomia de cel puțin zece ori.”
Cercetările existente au utilizat reticulația chimică pentru a crea legături covalente între moleculele de liant, precum și legături de hidrogen. Legăturile formate prin reticulare chimică nu pot fi inversate odată rupte, ceea ce a reprezentat o provocare în crearea unor baterii mai fiabile. Apoi, problema cu legătura de hidrogen este că nu este la fel de puternică.
Astfel, cercetătorii au dezvoltat un polimer pentru a lua beneficiile legăturii de hidrogen, și anume faptul că legăturile pot fi rupte și refăcute, și le-au asociat cu forța Coulomb, ceea ce înseamnă că forța de atracție între sarcini diferite (pozitive și negative) creează o legătură mai puternică. Care este rezultatul? Un polimer stratificat cu sarcini pozitive și negative alternative care are legături puternice și reversibile pentru a controla mai bine expansiunea volumului, ceea ce oferă potențialul de a crea baterii pentru vehicule electrice mai puternice și mai fiabile.
În timp ce anxietatea legată de autonomia vehiculelor electrice este o preocupare obișnuită pentru șoferi, mai ales având în vedere nevoia generală de mai multă infrastructură de încărcare, studiile anterioare au arătat că bateriile vehiculelor electrice oferă, de obicei, o autonomie mai mult decât suficientă pentru majoritatea oamenilor, de la navetiștii de zi cu zi până la cei care călătoresc în weekend. Un studiu recent a constatat că până la 37% dintre șoferi ar putea să își satisfacă nevoile obișnuite de condus cu vehicule electrice cu baterii și autonomii mai mici, dar chiar și cei care doresc să parcurgă distanțe mai mari pot ajunge fără probleme la destinație cu vehicule electrice cu baterii mai mari.
În prezent, mulți șoferi pot parcurge aproximativ 250 de mile cu un vehicul electric înainte de a fi nevoie să îl reîncarce, în timp ce majoritatea șoferilor parcurg doar până la 50 de mile pe zi. Potrivit EverCharge, multe mașini pe benzină au o autonomie de aproximativ 250-300 de mile. Datorită inovațiilor și cercetărilor continue în domeniul bateriilor pentru vehiculele electrice, anxietatea legată de autonomie ar putea fi în curând de domeniul trecutului, vehiculele electrice putând avea o autonomie mai mare decât vehiculele convenționale.
