Seòrsa ùr debataraidh airson carbadan dealainfaodaidh iad mairsinn nas fhaide ann an teòthachdan fìor theth is fuar, a rèir sgrùdadh o chionn ghoirid.

Tha luchd-saidheans ag ràdh gun leigeadh na bataraidhean le carbadan dealain siubhal nas fhaide air aon chosgais ann an teòthachd fhuar - agus gum biodh iad nas lugha buailteach do thethachadh ann an gnàth-shìde theth.

Bhiodh seo a’ leantainn gu nas lugha de chosg air draibhearan EV a bharrachd air an sinbataraidheanbeatha nas fhaide.

Chruthaich an sgioba rannsachaidh Ameireaganach stuth ùr a tha nas seasmhaiche gu ceimigeach ri teòthachd anabarrach agus ga chur ri bataraidhean lithium àrd-lùtha.

“Feumaidh tu obrachadh aig teòthachd àrd ann an sgìrean far am faod an teòthachd mun cuairt ruighinn air na trì figearan agus far a bheil na rathaidean a’ fàs eadhon nas teotha," thuirt an t-ùghdar àrd, an t-Ollamh Zheng Chen à Oilthigh California-San Diego.

“Ann an carbadan dealain, mar as trice bidh na pacaidean bataraidh fon làr, faisg air na rathaidean teth seo. Cuideachd, bidh bataraidhean a’ blàthachadh dìreach le bhith a’ faighinn sruth troimhe fhad ‘s a tha iad ag obair.”

“Mura h-urrainn dha na bataraidhean an teasachadh seo fhulang aig teòthachd àrd, crìonaidh an coileanadh gu luath.”

Ann am pàipear a chaidh fhoillseachadh Diluain anns an iris Proceedings of the National Academy of Sciences, tha an luchd-rannsachaidh a’ mìneachadh mar a chùm na bataraidhean, ann an deuchainnean, 87.5 sa cheud agus 115.9 sa cheud den chomas 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 barrachd chuairtean cosgais mus stad iad ag obair.

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

Bidh dibutyl ether a’ cuideachadh leis nach bi na moileciuilean aige a’ cluich ball le ianan lithium gu furasta fhad ‘s a bhios am bataraidh ag obair agus a’ leasachadh a choileanadh ann an teòthachd fo-neoni.

A bharrachd air sin, faodaidh dibutyl ether seasamh an teas gu furasta aig a phuing goil de 141 Celsius (285.8 Fahrenheit) agus tha sin a’ ciallachadh gu bheil e fhathast leaghte aig teòthachd àrd.

Is e an rud a tha cho sònraichte mun electrolyte seo gum faodar a chleachdadh le bataraidh lithium-sulfur, a tha ath-luchdaichte agus aig a bheil anod air a dhèanamh de lithium agus catod air a dhèanamh de sulfur.

Is e anòdan agus catòdan na pàirtean den bhataraidh tro am bi an sruth dealain a’ dol.

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

Dh’fhaodadh seo raon charbadan dealain a dhùblachadh gun cuideam an EV a mheudachadh.bataraidhpacaigeadh fhad ’s a chumas tu cosgaisean ìosal.

Tha sulfar nas pailte cuideachd agus ag adhbhrachadh nas lugha de fhulangas àrainneachdail agus daonna don stòr na cobalt, a thathas a’ cleachdadh ann an catodan bataraidh lithium-ion traidiseanta.

Mar as trice, bidh duilgheadasan ann le bataraidhean lithium-sulfair - tha catodan sulfair cho ath-ghnìomhach is gun sgaoil iad nuair a bhios am bataraidh ag obair agus bidh seo a’ fàs nas miosa aig teòthachd nas àirde.

Agus faodaidh anodan meatailt lithium structaran coltach ri snàthadan ris an canar dendrites a chruthachadh a dh’ fhaodas pàirtean den bataraidh a tholladh oir faodaidh iad geàrr-chuairt a dhèanamh.

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

Bidh an electrolyte dibutyl ether a chaidh a leasachadh leis an sgioba UC-San Diego a’ càradh nan duilgheadasan sin, eadhon aig teòthachdan anabarrach.

Bha beatha rothaireachd fada nas fhaide aig na bataraidhean a rinn iad deuchainn air na bha aig bataraidh lithium-sulfar àbhaisteach.

“Ma tha thu ag iarraidh bataraidh le dùmhlachd lùtha àrd, mar as trice feumaidh tu ceimigeachd gu math cruaidh, iom-fhillte a chleachdadh," thuirt Chen.

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

“’S e obair dhoirbh a th’ ann bataraidh àrd-lùtha a dhèanamh a tha seasmhach – tha e eadhon nas dùbhlanaiche feuchainn ri seo a dhèanamh tro raon teòthachd farsaing.”

“Bidh an electrolyte againn a’ cuideachadh le bhith a’ leasachadh taobh a’ chatòid agus taobh an anòid agus aig an aon àm a’ toirt seachad seoltachd àrd agus seasmhachd eadar-aghaidh.”

Rinn an sgioba innleadaireachd cuideachd air catod sulfair gus a bhith nas seasmhaiche le bhith ga ghrafadh ri polymer. Tha seo a’ cur casg air barrachd sulfair bho bhith a’ sgaoileadh a-steach don electrolyte.

Tha na ceumannan a leanas a’ toirt a-steach ceimigeachd a’ bhataraidh a leudachadh gus am bi e ag obrachadh aig teòthachd eadhon nas àirde agus gus am bi e a’ leudachadh beatha a’ chearcaill tuilleadh.