Fordon
Avslöjar dramatiken i batterier vid köldgrader
Forskarna tror att ett svar på problemet kan vara att skapa en slätare katodstruktur. Foto: Yinan Chen
Vid Stanford har forskare fångat hur kyla får katodens partiklar att spricka i litiumjonbatterier. Och katoden kan till och med separera från det övriga materialet.
Kyla är onekligen litiumjonbatteriets akilleshäl. Kalla dagar får elbilister räkna med en betydligt sämre räckvidd, och låga temperaturer kan till och med spräcka delar av batteriet. Det skriver SLAC National Accelerator Laboratory.
Laboratoriet drivs av Stanford University för det amerikanska energidepartementets räkning och SLAC har tittat på vad det egentligen är som händer i batteriet vid kyla. Forskarna har använt röntgenteknik vid SLAC:s Stanford Synchrotron Radiation Lightsource tillsammans med maskininlärning.
Det har gjort det möjligt för teamet att observera tusentals individuella katodpartiklar på en gång. Vid kallare temperaturer kunde forskarna se att de köttbulle-liknande partiklar som sitter i katoden började krympa, vilket fick dem att spricka alternativt förvärrade existerande sprickor.
Vid kraftiga temperatursvängningar och riktigt låga vintertemperaturer gjorde det omväxlande krympandet och svällandet att katoden lösgjordes från det kringliggande materialet. Forskarna tror att en lösning på problemet kan vara att skapa en slätare katodstruktur.
Teamet noterade också att en katod som förvaras i temperaturer under nollan får batteriet att tappa upp till 5 procent mer av sin kapacitet efter 100 laddningar jämfört med batterier som förvaras i varmare förhållanden.
