Стаття

Отримано 27.10.2022

Доопрацьовано 13.03.2023

Прийнято 30.03.2023

Взято з Том 27, № 1, 2023

Сторінки 278 -286

Kharlamov, S. (2023). Traction battery choice for electric transport. The National Transport University Bulletin, 27(1), 278-286. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2023-1-55-278-286

Вибір тягової батареї для електротранспорту

Станіслав Харламов

У статті визначені найбільш перспективні аспекти для досягнення важливого рівня розвитку технології літієвих батарей. Метою дослідження є визначення найбільш перспективних аспектів для досягнення важливого рівня розвитку технології літієвих батарей. Мета роботи – запропонувати оптимальні властивості матеріалу та рівня електродів для швидкої зарядки літієвих батарей. Об’єкт роботи – фізико-хімічні основи різних комбінацій матеріалів, що визначають транспорт літію всередині електродів. Метод дослідження – аналіз оптимальних властивостей матеріалу та рівня електродів для швидкої зарядки. В статті проведено аналіз результатів наукових досліджень українських та закордонних науковців, роботи яких присвячені питанням розробки потужних, довговічних та безпечних літій-іонних акумуляторів з новим типом електроліту. У статті на основі проведеного аналізу пропонується вибір тягової батареї для використання в електротранспорті. Важливо, що розглянуто переваги та недоліки типових матеріалів літій-іоних батарей. Очевидно, що результати дослідження дозволять створювати батареї із високою щільністю зберігання заряду та низькою робочою температурою. Таким чином, вирішення проблеми забруднення повітря у великих містах можливо шляхом заміни автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння електричними транспортними засобами з літій-іонними акумуляторами. Стаття рекомендована для фахівців з електротранспорту та профільного машинобудування, які займаються проблемами екологічної безпеки транспорту, зокрема електромобілів.

 

електротранспорт; тягова батарея; енергетична ємність; зарядні пристрої; літій-іонні акумулятори; рідкий електроліт
  1. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/157-2019-п#Text
  2. Matthew Li, Jun Lu, Zhongwei Chen, Khalil Amine, 30 Years of Lithium-Ion Batteries, 14.06.2018. https://doi.org/10.1002/adma.201800561
  3. Bruno Scrosati, K. M. Abraham, Walter Van Schalkwijk, Jusef Hassoun, Lithium Batteries: From Early Stages to the Future, 20.06.2013. https://doi.org/10.1002/9781118615515.ch2
  4. Li4Ti5O12 for powerful, long-lasting and safe Li-ion batteries. Zonghai Chen, I. Belharouac, Yang-Kook Sun, Khalil Amin. Book editor(s): Bruno Scrosati, K. M. Abraham, Walter Van Schalkwijk, Youssef Hassoun. First published: 20 June 2013.
  5. Lithium-CO with a long service life2 Carbon neutral battery. Alireza Ahmadiparidari, Robert E. Warburton, Leila Majidi, Mohammad Asadi, Amir Chamaani, Jacob R. Jokisaari, 08/22/2019.
  6. https://24tv.ua/tech/istoriya_stvorennya_litiy_ionnih_batarey_chim_troye_naukovtsiv_zasluzhili_nobelivsku_premiyu_z_himiyi_n1217263
  7. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aat7070
  8. a) J. M. Tarascon, M. Armand, Nature, 2001, 414, 359; b) A. Yoshino, K. Sanechika, T. Nakajima (Asahi Kasei Corp), US 4668595, 1986.
  9. J. B. Goodenough, K.-S. Park, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 1167.
  10. A. Eftekhari, ACS Sustainable Chem. Eng., 2019, 7, 3684.
  11. a) J. Janek, W. G. Zeier, Nat. Energy, 2016, 1, 16141; b) A. Manthiram, X. Yu, S. Wang, Nat. Rev. Mater., 2017, 2, 16103.
  12. H. J. Gores, J. Barthel, S. Zugmann, D. Moosbauer, M. Amereller, R. Hartl, A. Maurer, in Handbook of Battery Materials (Eds: C. Daniel, J. O. Besenhard), Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2011, pp. 525–626.
  13. A. Adam, J. Wandt, E. Knobbe, G. Bauer, A. Kwade, J. Electrochem. Soc., 2020, 167, 130503.
  14. A. Tomaszewska, Z. Chu, X. Feng, S. O‘Kane, X. Liu, J. Chen, C. Ji, E. Endler, R. Li, L. Liu, Y. Li, S. Zheng, S. Vetterlein, M. Gao, J. Du, M. Parkes, M. Ouyang, M. Marinescu, G. Offer, B. Wu, eTransportation, 2019, 1, 100011.
  15. Y. Liu, Y. Zhu, Y. Cui, Nat. Energy, 2019, 4, 540.
  16. P. Entwistle, B. Schaper, Porsche Taycans use IONITY High-Power Charging Stations on International Media Ride and Drive Event, 2019. http://ionity.eu/_Resources/Persistent/cffc5959e6c98afcbca7d0abe575502911a3b26c/20190911_IONITY_Porsche_Taycan_EN.pdf
  17. L. Ulrich, IEEE Spectrum, 2020, 57, 30.
  18. C. Kim, A. Lennon, World Premiere of the Porsche Taycan: The Sports Car for a Sustainable Future. PR No. 73/19, 2019. http://press.porsche.com/prod/presse_pag/PressResources.nsf/Content?ReadForm&languageversionid=1021391
  19. a) M. Holland, Supercharger V3. Shocking Power & Smart Strategy By Tesla (Charts!), cleantechnica.com/2019/03/08/superchargerv3-shocking-power-smart-strategy-by-tesla-charts/; b) M. Holland, Tesla Model 3 On SuperCharger V3. Adds 50% Range In Under 12 Minutes! (Charts!), cleantechnica.com/2019/06/24/tesla-model-3-on-supercharger-v3-adds-50-range-in-under-12-minutes-charts/
  20. S. Ahmed, I. Bloom, A. N. Jansen, T. Tanim, E. J. Dufek, A. Pesaran, A. Burnham, R. B. Carlson, F. Dias, K. Hardy, M. Keyser, C. Kreuzer, A. Markel, A. Meintz, C. Michelbacher, M. Mohanpurkar, P. A. Nelson, D. C. Robertson, D. Scoffield, M. Shirk, T. Stephens, R. Vijayagopal, J. Zhang, J. Power Sources, 2017, 367, 250.
  21. K. Du, H. Xie, G. Hu, Z. Peng, Y. Cao, F. Yu, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 17713.
  22. a) J. Li, A. R. Cameron, H. Li, S. Glazier, D. Xiong, M. Chatzidakis, J. Allen, G. A. Botton, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc., 2017, 164, A1534; b) J. E. Harlow, X. Ma, J. Li, E. Logan, Y. Liu, N. Zhang, L. Ma, S. L. Glazier, M. M. E. Cormier, M. Genovese, S. Buteau, A. Cameron, J. E. Stark, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc., 2019, 166, A3031; c) Y. Liu, J. Harlow, J. Dahn, J. Electrochem. Soc., 2020, 167, 020512.
  23. J. Landesfeind, J. Hattendorff, A. Ehrl, W. A. Wall, H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc., 2016, 163, A1373.
  24. S. Malifarge, B. Delobel, C. Delacourt, J. Electrochem. Soc., 2017, 164, E3329. [18] I. V. Thorat, D. E. Stephenson, N. A. Zacharias, K. Zaghib, J. N. Harb, D. R. Wheeler, J. Power Sources, 2009, 188, 592.
  25. A. M. Colclasure, A. R. Dunlop, S. E. Trask, B. J. Polzin, A. N. Jansen, K. Smith, J. Electrochem. Soc., 2019, 166, A1412.
  26. H. Zheng, G. Liu, X. Song, P. Ridgway, S. Xun, V. S. Battaglia, J. Power Sources, 2010, 157, A1060.
  27. H. Zheng, L. Tan, G. Liu, X. Song, V. S. Battaglia, J. Power Sources, 2012, 208, 52.
  28. J. Kasnatscheew, U. Rodehorst, B. Streipert, S. Wiemers-Meyer, R. Jakelski, R. Wagner, I. C. Laskovic, M. Winter, J. Electrochem. Soc., 2016, 163, A2943.
  29. M. S. Whittingham, Chem. Rev., 2004, 104, 4271.
  30. B. L. Ellis, K. T. Lee, L. F. Nazar, Chem. Mater., 2010, 22, 691.
  31. J. K. Ngala, N. A. Chernova, M. Ma, M. Mamak, P. Y. Zavalij, M. S. Whittingham, J. Mater. Chem., 2004, 14, 214.
  32. J.-M. Kim, H.-T. Chung, Electrochim. Acta, 2004, 49, 937.

https://doi.org/10.33744/2308-6645-2023-1-55-278-286