Math newydd obatri ar gyfer cerbydau trydanyn gallu goroesi'n hirach mewn tymereddau poeth ac oer eithafol, yn ôl astudiaeth ddiweddar.

Dywed gwyddonwyr y byddai'r batris yn caniatáu i EVs deithio ymhellach ar un tâl mewn tymheredd oer - a byddent yn llai tebygol o orboethi mewn hinsoddau poeth.

Byddai hyn yn arwain at godi tâl llai aml ar yrwyr cerbydau trydan yn ogystal â rhoi'rbatrisbywyd hirach.

Creodd tîm ymchwil America sylwedd newydd sy'n gemegol yn fwy ymwrthol i dymheredd eithafol ac yn cael ei ychwanegu at batris lithiwm ynni uchel.

“Mae angen gweithrediad tymheredd uchel arnoch chi mewn ardaloedd lle gall y tymheredd amgylchynol gyrraedd y digidau triphlyg a bod y ffyrdd yn mynd yn boethach fyth,” meddai’r uwch awdur yr Athro Zheng Chen o Brifysgol California-San Diego.

“Mewn cerbydau trydan, mae’r pecynnau batri fel arfer o dan y llawr, yn agos at y ffyrdd poeth hyn.Hefyd, mae batris yn cynhesu dim ond o gael rhediad cerrynt yn ystod y llawdriniaeth.

“Os na all y batris oddef y cynhesu hwn ar dymheredd uchel, bydd eu perfformiad yn dirywio’n gyflym.”

Mewn papur a gyhoeddwyd ddydd Llun yn y cyfnodolyn Proceedings of the National Academy of Sciences, mae'r ymchwilwyr yn disgrifio sut mewn profion, roedd y batris wedi cadw 87.5 y cant a 115.9 y cant o'u gallu ynni ar -40 Celsius (–104 Fahrenheit) a 50 Celsius (122 Fahrenheit). ) yn y drefn honno.

Roedd ganddynt hefyd effeithlonrwydd Coulombic uchel o 98.2 y cant a 98.7 y cant yn y drefn honno, sy'n golygu y gall y batris fynd trwy fwy o gylchoedd gwefru cyn iddynt roi'r gorau i weithio.

Mae hyn oherwydd electrolyte sydd wedi'i wneud o halen lithiwm ac ether dibutyl, hylif di-liw a ddefnyddir mewn rhai gweithgynhyrchu fel fferyllol a phlaladdwyr.

Mae ether dibutyl yn helpu oherwydd nad yw ei moleciwlau yn chwarae pêl gydag ïonau lithiwm yn hawdd wrth i'r batri redeg a gwella ei berfformiad mewn tymheredd is-sero.

Hefyd, gall ether dibutyl sefyll y gwres yn hawdd ar ei bwynt berwi o 141 Celsius (285.8 Fahrenheit) sy'n golygu ei fod yn aros yn hylif ar dymheredd uchel.

Yr hyn sy'n gwneud yr electrolyte hwn mor arbennig yw y gellir ei ddefnyddio gyda batri lithiwm-sylffwr, y gellir ei ailwefru ac sydd ag anod wedi'i wneud o lithiwm a catod wedi'i wneud o sylffwr.

Anodes a catodes yw'r rhannau o'r batri y mae'r cerrynt trydanol yn mynd trwyddynt.

Mae batris lithiwm-sylffwr yn gam nesaf sylweddol mewn batris EV oherwydd gallant storio hyd at ddwywaith yn fwy o egni fesul cilogram na batris lithiwm-ion cyfredol.

Gallai hyn ddyblu'r ystod o EVs heb gynyddu pwysau'rbatripecyn tra'n cadw costau i lawr.

Mae sylffwr hefyd yn fwy niferus ac yn achosi llai o ddioddefaint amgylcheddol a dynol i'r ffynhonnell na chobalt, a ddefnyddir mewn cathodau batri lithiwm-ion traddodiadol.

Yn nodweddiadol, mae problem gyda batris lithiwm-sylffwr - mae catodau sylffwr mor adweithiol fel eu bod yn hydoddi pan fydd y batri yn rhedeg ac mae hyn yn gwaethygu ar dymheredd uwch.

A gall anodau metel lithiwm ffurfio strwythurau tebyg i nodwydd o'r enw dendritau a all dyllu rhannau o'r batri oherwydd ei fod yn gylched byr.

O ganlyniad, dim ond hyd at ddegau o gylchoedd y mae'r batris hyn yn para.

Mae'r electrolyte ether dibutyl a ddatblygwyd gan dîm UC-San Diego yn datrys y problemau hyn, hyd yn oed ar dymheredd eithafol.

Roedd gan y batris a brofwyd ganddynt feicio'n fyw llawer hirach na batri lithiwm-sylffwr nodweddiadol.

“Os ydych chi eisiau batri â dwysedd ynni uchel, fel arfer mae angen i chi ddefnyddio cemeg llym, cymhleth iawn,” meddai Chen.

“Mae egni uchel yn golygu bod mwy o adweithiau'n digwydd, sy'n golygu llai o sefydlogrwydd, mwy o ddiraddiad.

“Mae gwneud batri ynni uchel sy'n sefydlog yn dasg anodd ei hun - mae ceisio gwneud hyn trwy ystod tymheredd eang hyd yn oed yn fwy heriol.

“Mae ein electrolyte yn helpu i wella ochr catod ac ochr anod wrth ddarparu dargludedd uchel a sefydlogrwydd rhyngwyneb.”

Hefyd peiriannodd y tîm y catod sylffwr i fod yn fwy sefydlog trwy ei impio i bolymer.Mae hyn yn atal mwy o sylffwr rhag hydoddi i'r electrolyte.

Mae'r camau nesaf yn cynnwys cynyddu cemeg y batri fel ei fod yn gweithredu ar dymheredd uwch fyth a bydd yn ymestyn yr oes beicio ymhellach.