Baterie są jedną z największych przeszkód na drodze do masowego wykorzystania pojazdów elektrycznych.To jest wizja prowadząca badaczy takich jak Johannes Ziegler i Liu Sufu, którzy pracują nad tym, aby to stało się rzeczywistością.
Sprzedaż pojazdów elektrycznych w Europie wzrasta o 20% w lutym w porównaniu z tym samym miesiącem w 2024 r.Ale ich podróż nie jest bez wyzwań..
Większość pojazdów elektrycznych opiera się na bateriach litowo-jonowych, podobnych do tych w naszych telefonach, ale znacznie większych i bardziej złożonych.niklu i miedzi i musi trwać ponad 10 lat, odpowiadający oczekiwanej długości życia EV.
Aby sprostać temu wyzwaniu, zespół naukowców zebrał się w ramach inicjatywy finansowanej przez UE o nazwie PHOENIX, której celem jest opracowanie baterii, które mogą się samodzielnie leczyć.uczynić je bezpieczniejszymi i zmniejszyć zapotrzebowanie na nowe metale akumulatorów.
"Idea polega na zwiększeniu trwałości baterii i zmniejszeniu jej śladu węglowego, ponieważ ta sama bateria może się naprawić, dzięki czemu w sumie potrzeba mniej zasobów" - powiedział Ziegler.naukowiec zajmujący się materiałami w Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC w Niemczech.
W 2023 r. UE określiła 34 materiały jako krytyczne, w tym metale akumulatorów, takie jak lit, nikiel, miedź i kobalt.
Projekt PHOENIX nosi nazwę mitycznego ptaka, który powstaje z własnego popiołu - odpowiedniego symbolu odrodzenia i odnowy, której naukowcy mają nadzieję osiągnąć w technologii akumulatorów.
Aby tak się stało, samochody elektryczne będą potrzebowały lepszych baterii.
Poczucie i spust
Każdy, kto posiada smartfon, zna frustrację związaną z bateriami: po kilku latach ich żywotność spada.
Dzieje się tak dlatego, że części akumulatora rozpadają się wraz z wielokrotnym ładowaniem i rozładowaniem.
Naukowcy z Belgii, Niemiec, Włoch, Hiszpanii i Szwajcarii współpracują nad projektowaniem czujników, które wykryją zmiany w baterii litowo-jonowej w miarę jej starzenia.i uruchomić samorehabilitację baterii, gdy to konieczne..
Celem jest podwojenie żywotności akumulatorów, a w konsekwencji żywotności pojazdów elektrycznych.
/
Pomysł polega na zwiększeniu żywotności baterii i zmniejszeniu jej śladu węglowego, ponieważ ta sama bateria może się naprawić, dzięki czemu potrzeba mniej zasobów.
Obecnie systemy zarządzania baterią (BMS) ̇ mózg baterii ̇ monitorują napięcie i temperaturę baterii, aby upewnić się, że nie przegrzeje się i nie spowoduje problemów bezpieczeństwa.
W tym celu wprowadza się systemy pomiarowe, w tym systemy pomiarowe, w których wykorzystywane są urządzenia do pomiaru temperatury, napięcia i prądu./ mówi Yves StaufferStauffer jest inżynierem w Szwajcarskim Centrum Elektroniki i Mikroteknologii (CSEM), centrum innowacji zajmującym się rozwojem technologii przełomowych.
Zespół Phoenix zamierza pójść dalej, wprowadzając zaawansowane czujniki i wyzwalacze.a niektórzy będą obserwować niebezpieczne gazy, takie jak wodór lub tlenek węgla.
Wszystkie te czujniki zapewnią system wczesnego ostrzegania o stanie baterii.
Kiedy mózg baterii decyduje, że potrzebna jest naprawa, uruchamia się gojenie.lub stosowanie ukierunkowanego ciepła w celu uruchomienia mechanizmów samoodnawiania wewnątrz.
"Idea polega na tym, że w trakcie obróbki termicznej pewne unikalne połączenia chemiczne odbiją się" - powiedział Sufu, chemik baterii w CSEM, który również pracuje nad PHOENIX.
Innym sposobem samorehabilitacji jest wykorzystanie pól magnetycznych do rozbijania dendrytów, rozgałęziających się metalowe struktury, które tworzą się na elektrodach akumulatora podczas ładowania i mogą powodować zwarcia i awarie.
Rozmiar ma znaczenie
Naukowcy z PHOENIX dążą również do zwiększenia zasięgu pojazdów elektrycznych i zmniejszenia wielkości baterii.
"Próbujemy opracować baterie nowej generacji o wyższej gęstości energii", powiedział Sufu.który uczyni go lżejszym i pozwoli mu jeździć dalej na jednym ładowaniu.
Jedną z strategii jest zastąpienie grafitu, materiału używanego w ołówkach, krzemowym, który znajduje się gdzieś pomiędzy metaliami a niemetaliami.
To nie jest powszechnie stosowane w dzisiejszych komercyjnych bateriach, częściowo dlatego, że krzem jest mniej stabilny, a jego objętość może się rozszerzyć nawet o 300% podczas ładowania i rozładowania, powiedział Sufu.Akumulator musiałby przetrwać te drastyczne zmiany lub naprawić się sam..
/
Próbujemy opracować baterie nowej generacji o wyższej gęstości energii.
W marcu 2025 r. opracowano nową partię prototypów czujników i wyzwalaczy i wysłano je do partnerów w celu testowania na bateriach z opakowaniami z akumulatorami ̇ elastycznych, lekkich i płaskich bateriach litowo-jonowych.
Jednak podczas gdy ładowanie akumulatora czujnikami jest doskonałe do dostarczania informacji o jego stanie zdrowia, zwiększa to również koszty.Zespół koncentruje się zatem na określeniu, które technologie zapewniają wystarczającą korzyść, aby uzasadnić koszty pojazdów elektrycznych.
Niezależnie od tego, jakie podejście zostanie przyjęte, przyszłe pojazdy elektryczne będą mogły pracować dłużej i jeździć dalej, dzięki bezpieczniejszym, bardziej kompaktowym i mniej zasobopopostępnym akumulatorom.
Zwiększenie długości życia baterii zmniejszy również ślad węglowy pojazdów elektrycznych, oferując korzyści dla konsumentów i środowiska.
"To ekscytujące przedłużyć żywotność baterii i pracować nad pojazdami elektrycznymi" - powiedział Ziegler.
Baterie są jedną z największych przeszkód na drodze do masowego wykorzystania pojazdów elektrycznych.To jest wizja prowadząca badaczy takich jak Johannes Ziegler i Liu Sufu, którzy pracują nad tym, aby to stało się rzeczywistością.
Sprzedaż pojazdów elektrycznych w Europie wzrasta o 20% w lutym w porównaniu z tym samym miesiącem w 2024 r.Ale ich podróż nie jest bez wyzwań..
Większość pojazdów elektrycznych opiera się na bateriach litowo-jonowych, podobnych do tych w naszych telefonach, ale znacznie większych i bardziej złożonych.niklu i miedzi i musi trwać ponad 10 lat, odpowiadający oczekiwanej długości życia EV.
Aby sprostać temu wyzwaniu, zespół naukowców zebrał się w ramach inicjatywy finansowanej przez UE o nazwie PHOENIX, której celem jest opracowanie baterii, które mogą się samodzielnie leczyć.uczynić je bezpieczniejszymi i zmniejszyć zapotrzebowanie na nowe metale akumulatorów.
"Idea polega na zwiększeniu trwałości baterii i zmniejszeniu jej śladu węglowego, ponieważ ta sama bateria może się naprawić, dzięki czemu w sumie potrzeba mniej zasobów" - powiedział Ziegler.naukowiec zajmujący się materiałami w Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC w Niemczech.
W 2023 r. UE określiła 34 materiały jako krytyczne, w tym metale akumulatorów, takie jak lit, nikiel, miedź i kobalt.
Projekt PHOENIX nosi nazwę mitycznego ptaka, który powstaje z własnego popiołu - odpowiedniego symbolu odrodzenia i odnowy, której naukowcy mają nadzieję osiągnąć w technologii akumulatorów.
Aby tak się stało, samochody elektryczne będą potrzebowały lepszych baterii.
Poczucie i spust
Każdy, kto posiada smartfon, zna frustrację związaną z bateriami: po kilku latach ich żywotność spada.
Dzieje się tak dlatego, że części akumulatora rozpadają się wraz z wielokrotnym ładowaniem i rozładowaniem.
Naukowcy z Belgii, Niemiec, Włoch, Hiszpanii i Szwajcarii współpracują nad projektowaniem czujników, które wykryją zmiany w baterii litowo-jonowej w miarę jej starzenia.i uruchomić samorehabilitację baterii, gdy to konieczne..
Celem jest podwojenie żywotności akumulatorów, a w konsekwencji żywotności pojazdów elektrycznych.
/
Pomysł polega na zwiększeniu żywotności baterii i zmniejszeniu jej śladu węglowego, ponieważ ta sama bateria może się naprawić, dzięki czemu potrzeba mniej zasobów.
Obecnie systemy zarządzania baterią (BMS) ̇ mózg baterii ̇ monitorują napięcie i temperaturę baterii, aby upewnić się, że nie przegrzeje się i nie spowoduje problemów bezpieczeństwa.
W tym celu wprowadza się systemy pomiarowe, w tym systemy pomiarowe, w których wykorzystywane są urządzenia do pomiaru temperatury, napięcia i prądu./ mówi Yves StaufferStauffer jest inżynierem w Szwajcarskim Centrum Elektroniki i Mikroteknologii (CSEM), centrum innowacji zajmującym się rozwojem technologii przełomowych.
Zespół Phoenix zamierza pójść dalej, wprowadzając zaawansowane czujniki i wyzwalacze.a niektórzy będą obserwować niebezpieczne gazy, takie jak wodór lub tlenek węgla.
Wszystkie te czujniki zapewnią system wczesnego ostrzegania o stanie baterii.
Kiedy mózg baterii decyduje, że potrzebna jest naprawa, uruchamia się gojenie.lub stosowanie ukierunkowanego ciepła w celu uruchomienia mechanizmów samoodnawiania wewnątrz.
"Idea polega na tym, że w trakcie obróbki termicznej pewne unikalne połączenia chemiczne odbiją się" - powiedział Sufu, chemik baterii w CSEM, który również pracuje nad PHOENIX.
Innym sposobem samorehabilitacji jest wykorzystanie pól magnetycznych do rozbijania dendrytów, rozgałęziających się metalowe struktury, które tworzą się na elektrodach akumulatora podczas ładowania i mogą powodować zwarcia i awarie.
Rozmiar ma znaczenie
Naukowcy z PHOENIX dążą również do zwiększenia zasięgu pojazdów elektrycznych i zmniejszenia wielkości baterii.
"Próbujemy opracować baterie nowej generacji o wyższej gęstości energii", powiedział Sufu.który uczyni go lżejszym i pozwoli mu jeździć dalej na jednym ładowaniu.
Jedną z strategii jest zastąpienie grafitu, materiału używanego w ołówkach, krzemowym, który znajduje się gdzieś pomiędzy metaliami a niemetaliami.
To nie jest powszechnie stosowane w dzisiejszych komercyjnych bateriach, częściowo dlatego, że krzem jest mniej stabilny, a jego objętość może się rozszerzyć nawet o 300% podczas ładowania i rozładowania, powiedział Sufu.Akumulator musiałby przetrwać te drastyczne zmiany lub naprawić się sam..
/
Próbujemy opracować baterie nowej generacji o wyższej gęstości energii.
W marcu 2025 r. opracowano nową partię prototypów czujników i wyzwalaczy i wysłano je do partnerów w celu testowania na bateriach z opakowaniami z akumulatorami ̇ elastycznych, lekkich i płaskich bateriach litowo-jonowych.
Jednak podczas gdy ładowanie akumulatora czujnikami jest doskonałe do dostarczania informacji o jego stanie zdrowia, zwiększa to również koszty.Zespół koncentruje się zatem na określeniu, które technologie zapewniają wystarczającą korzyść, aby uzasadnić koszty pojazdów elektrycznych.
Niezależnie od tego, jakie podejście zostanie przyjęte, przyszłe pojazdy elektryczne będą mogły pracować dłużej i jeździć dalej, dzięki bezpieczniejszym, bardziej kompaktowym i mniej zasobopopostępnym akumulatorom.
Zwiększenie długości życia baterii zmniejszy również ślad węglowy pojazdów elektrycznych, oferując korzyści dla konsumentów i środowiska.
"To ekscytujące przedłużyć żywotność baterii i pracować nad pojazdami elektrycznymi" - powiedział Ziegler.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!
