Науковий прорив може змусити електромобілі проїжджати 1000 км на одній зарядці

Однією з проблем під час переходу від бензинових автомобілів до електромобілів є запас ходу. Адже зараз на одній зарядці електромобілі можуть проїхати лише кілька сотень кілометрів. Автори дослідження, опублікованого в журналі Advanced Science, кажуть, що у них є формула, яка значно збільшить запас ходу. Вчені стверджують, що можуть збільшити середній запас ходу електромобілів до 1000 км на одній зарядці і навіть більше. Секрет формули криється в такому елементі як кремній, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Кремній вважається хорошим елементом для створення батарей через його широку доступність. Але у кремнію є не дуже гарна властивість розширюватися під час заряджання. Кремнієві елементи можуть збільшуватися втричі в процесі заряджання, а потім знову зменшуватися. Тому інженери не дуже люблять акумуляторні елементи, що сильно розширюються, якими б хорошими вони не були.

З цієї причини кремній у батареях розглядався як наночастинки, які дають їм багато переваг і зменшують недоліки. Але виробництво цих наночастинок являє собою дуже складний процес, що вимагає великих витрат.

Автори нового дослідження вирішили працювати з частинками кремнію, які приблизно в 1000 разів більші, ніж наночастинки. Їх простіше і виробляти, і вони мають більшу щільність енергії. Але залишалася головна проблема — розширення кремнію під час заряджання батарей. Але вчені знайшли вихід.

Дослідники використовували гель-полімерний електроліт, який може деформуватися в процесі заряджання через зміни розміру кремнію. Але просте потрапляння частинок кремнію в гель не допоможе, вони повинні бути пов'язані на хімічному рівні. З цієї причини суміш гелю і мікрочастинок опромінювали електронним променем. Це дало змогу створити ковалентні зв'язки між ними, які забезпечили кращу стабільність і одночасно згладжували наслідки розширення.

У результаті вчені отримали батареї, які були більш стабільними і мали схожі властивості зі звичайними літій-іонними батареями, але у них було збільшення щільності енергії на 40%. За словами вчених, нове дослідження наближає їх до створення стабільної літій-іонної батареї з високою щільністю енергії. Автори дослідження вважають, що процес виробництва такої батареї настільки простий, що цей метод готовий до застосування. Тепер залишилося з'ясувати, як цей метод насправді працюватиме в повнорозмірній батареї.

Як уже писав Фокус, нове відкриття фізиків кидає виклик квантовій теорії. Вчені виявили невідповідність між спостереженнями і прогнозами щодо поведінки субатомних частинок, що може призвести до зміни розуміння квантового світу.

Також Фокус писав про те, що вченим вдалося отримати раніше невідомі науці ізотопи рідкоземельних елементів. Це відкриття, як вважають вчені, допоможе поліпшити розуміння процесів створення важких хімічних елементів у Всесвіті.