Seòrsa ùr debataraidh airson carbadan dealaina bhith beò nas fhaide ann an teodhachd fìor theth is fhuar, a rèir sgrùdadh o chionn ghoirid.

Tha luchd-saidheans ag ràdh gun leigeadh na bataraidhean le EVs siubhal nas fhaide air aon chosgais ann an teòthachd fhuar - agus nach biodh iad cho dualtach cus teasachadh ann an gnàth-shìde theth.

Bheireadh seo a-steach cosgais nach robh cho tric airson draibhearan EV a bharrachd air a bhith a’ toirt seachad anbataraidheanbeatha nas fhaide.

Chruthaich an sgioba rannsachaidh Ameireaganach stuth ùr a tha nas seasmhaiche gu ceimigeach ri fìor theodhachd agus ga chur ri bataraidhean lithium àrd-lùth.

“Feumaidh tu obrachadh aig teòthachd àrd ann an raointean far am faod an teòthachd àrainneachd na h-àireamhan trì-fhillte a ruighinn agus na rathaidean a’ fàs eadhon nas teotha, ”thuirt an t-àrd-ùghdar an t-Àrd Ollamh Zheng Chen bho Oilthigh California-San Diego.

“Ann an carbadan dealain, mar as trice tha na pacaidean bataraidh fon làr, faisg air na rathaidean teth sin.Cuideachd, bidh bataraidhean a’ blàthachadh dìreach bho bhith a’ ruith troimhe rè obrachadh.

“Mura h-urrainn dha na bataraidhean gabhail ris a’ bhlàthachadh seo aig teòthachd àrd, thèid an coileanadh aca sìos gu sgiobalta. ”

Ann am pàipear a chaidh fhoillseachadh Diluain anns an iris Proceedings of the National Academy of Sciences, tha an luchd-rannsachaidh a’ toirt cunntas air mar ann an deuchainnean, chùm na bataraidhean 87.5 sa cheud agus 115.9 sa cheud den comas lùtha aca aig -40 Celsius (–104 Fahrenheit) agus 50 Celsius (122 Fahrenheit). ) fa leth.

Bha èifeachdas Coulombic àrd aca cuideachd de 98.2 sa cheud agus 98.7 sa cheud fa leth, a’ ciallachadh gum faod na bataraidhean a dhol tro bharrachd chuairtean cosgais mus stad iad ag obair.

Tha seo mar thoradh air electrolyte a tha air a dhèanamh de shalann lithium agus dibutyl ether, leaghan gun dath a thathas a’ cleachdadh ann an cuid de saothrachadh leithid cungaidhean-leigheis agus puinnseanan.

Bidh dibutyl ether a’ cuideachadh leis nach eil na moileciuilean aige a’ cluich ball le ianan lithium gu furasta leis gu bheil am bataraidh a’ ruith agus a’ leasachadh a choileanadh ann an teodhachd fo-neoni.

A bharrachd air an sin, is urrainn dha dibutyl ether an teas a sheasamh gu furasta aig an ìre ghoil aige de 141 Celsius (285.8 Fahrenheit) a ’ciallachadh gum fuirich e leaghan aig teòthachd àrd.

Is e an rud a tha a’ fàgail an electrolyte seo cho sònraichte is gum faodar a chleachdadh le bataraidh lithium-sulfair, a ghabhas ath-phàigheadh ​​​​agus aig a bheil anod air a dhèanamh de lithium agus catod air a dhèanamh le sulbhur.

Is e anodes agus cathodes na pàirtean den bhataraidh tro bheil an sruth dealain a’ dol seachad.

Tha bataraidhean lithium-sulfair na ath cheum cudromach ann am bataraidhean EV oir is urrainn dhaibh suas ri dà uair barrachd lùth a stòradh gach cileagram na bataraidhean gnàthach lithium-ion.

Dh’ fhaodadh seo an raon de EVs a dhùblachadh gun a bhith ag àrdachadh cuideam anbataraidhpacaid fhad ‘s a chumas tu cosgaisean sìos.

Tha sulfur cuideachd nas pailte agus ag adhbhrachadh nas lugha de fhulangas àrainneachdail agus daonna don stòr na cobalt, a tha air a chleachdadh ann an cathodes bataraidh lithium-ion traidiseanta.

Mar as trice, tha duilgheadas ann le bataraidhean lithium-sulfair - tha catodes pronnasg cho reactive is gu bheil iad a’ sgaoileadh nuair a bhios am bataraidh a’ ruith agus bidh seo a’ fàs nas miosa aig teòthachd nas àirde.

Agus faodaidh anodan meatailt lithium structaran coltach ri snàthad a chruthachadh ris an canar dendrites a dh’ fhaodas pàirtean den bhataraidh a tholladh leis gu bheil e gu bhith na chuairt ghoirid.

Mar thoradh air an sin, chan eil na bataraidhean sin a 'mairsinn ach suas ri deichean de chuairtean.

Bidh an dibutyl ether electrolyte a chaidh a leasachadh le sgioba UC-San Diego a’ rèiteachadh nan duilgheadasan sin, eadhon aig fìor theodhachd.

Bha na bataraidhean a rinn iad deuchainn air rothaireachd beò fada nas fhaide na bataraidh àbhaisteach lithium-sulfair.

“Ma tha thu ag iarraidh bataraidh le dùmhlachd lùth àrd, mar as trice feumaidh tu ceimigeachd fìor chruaidh, iom-fhillte a chleachdadh,” thuirt Chen.

“Tha lùth àrd a’ ciallachadh gu bheil barrachd ath-bheachdan a ’tachairt, a’ ciallachadh nas lugha de sheasmhachd, barrachd truailleadh.

“Is e obair dhoirbh a th’ ann a bhith a’ dèanamh bataraidh àrd-lùth a tha seasmhach - tha e eadhon nas dùbhlanaiche feuchainn ri seo a dhèanamh tro raon teòthachd farsaing.

“Tha an electrolyte againn a’ cuideachadh le bhith a ’leasachadh an dà chuid taobh catod agus taobh anod fhad‘ s a tha e a ’toirt seachad seoltachd àrd agus seasmhachd eadar-aghaidh.”

Rinn an sgioba cuideachd innleachadh air a’ chatod pronnasg gus a bhith nas seasmhaiche le bhith ga grafadh gu polymer.Tha seo a 'cur casg air barrachd sulbhur bho bhith a' sgaoileadh a-steach don electrolyte.

Tha na h-ath cheumannan a’ toirt a-steach a bhith ag àrdachadh ceimigeachd a’ bhataraidh gus am bi e ag obair aig teòthachd eadhon nas àirde agus gun leudaich e beatha na baidhsagal.