Oron för att elen tar slut i din bil när du är långt ifrån en laddningsstation kan snart vara förbi.
Amerikanska ingenjörer har utvecklat ett litiumjonbatteri som håller längre på en enda laddning än andra elbilsbatterier.
Och till skillnad från sina konkurrenter kan det motstå extrema temperaturer.
En utmaning med nästan alla batterityper är nämligen att isande kyla eller stekande hetta kan gå ut över batteriets prestanda. Extrema temperaturer kan dessutom göra att det tar längre tid att ladda batteriet.
Hemligheten bakom det nya litiumjonbatteriet är en särskild temperatursäker elektrolyt.
Vad är litiumjonbatterier?
Litiumjonbatterier är en typ av uppladdningsbara batterier, som upp- och urladdas av litiumjoner, som rör sig mellan negativa (anoda) och positiva (katoda) elektroder.
Joner är elektriskt laddade molekyler, vilket betyder att elektronerna har tagits upp eller frisatts i molekylen.
Elektrolyt är en vätska som kan överföra dessa joner till ett batteri och som gör att det går att ladda upp batteriet igen.
Du hittar litiumjonbatterier i smartmobiler, bärbara datorer och elbilar.
Supereletrolyt klarar extrema temperaturer
Elektrolyten i ett batteri är den vätska, som låter elektrisk ström flyta. Den åtskiljer anoden och katoden och flyttar strömmen av elektrisk laddning mellan dem.
I litiumjonbatterier är det litiumjoner som flyttas mellem anoden och katoden under uppladdningar.
I det nyutvecklade litiumjonbatteri består elektrolyten av en flytande lösning av dibutyleter blandat med litiumsalt.
Det speciella med dibutyleter är att dess molekyler binds svagt till litiumjoner, vilket innebär att elektrolytmolekylerna enkelt kan släppa litiumjonerna medan batteriet är i gång.
Eftersom molekylerna ingår i denna svaga förening, förbättras batteriets prestanda vid minusgrader.
Samtidigt ser dibutyletern till att vätskan förblir flytande vid höga temperaturer, eftersom den har en kokpunkt vid 141 grader Celsius.
Under test behöll batteriet sin energikapacitet till 87,5 procent vid 40 minusgrader.
Testet visade också att det nya batteriet kan upp- och urladdas fler gånger än vanliga litiumbatterier innan de slutar att fungera.
Litiumjonbatterier innehåller två elektroder – en gjord av litium (katod) och en av kol (anod) – nedsjunkna i en vätska kallad en elektrolyt. När batteriet är laddat strömmar elektroners, dom var knutna till jonerna, genom ett kretslopp som driver batteriet.
Kan stabilisera litiumsvavelbatterier
Dessutom har ingenjörerna kommit fram till att den nya tekniken kan användas i litiumsvavelvatterier, som har spåtts bli framtidens elbilsbatterier.
Litiumsvavelbatterier kan lagra upp till dubbelt så mycket el per kilo som litiumjonbatterier. Det innebär att bilar kan köra dubbelt så långt på en enda uppladdning. Samtidigt är de billigare att tillverka.
Problemet med litiumsvavelbatterier är bara att de snabbt laddas ur vid höga temperaturer och samtidigt bildar nålliknande strukturer som får batteriet att kortsluta.
Genom att använda den nya dibutyleterelektrolyten i litiumsvavelbatterier kan de leva längre och fungera under extrema temperaturer.
Ingenjörerna tror att det nya litiumonbatteriet kan komma ut på marknaden inom en snar framtid, varpå litiumsvavelbatteriet kommer att följa.
Forskarna planerar att arbeta vidare med den nya tekniken för att öka batteriernas prestanda även vid ännu mer extrema temperaturer.