Giải thích: Nghiên cứu IIT có thể cải thiện hiệu suất pin lithium-ion như thế nào
Các nhà nghiên cứu từ IIT Guwahati đã phát triển một kỹ thuật có thể ước tính chính xác một trong những trạng thái bên trong pin quan trọng nhất được gọi là SOC, viết tắt của trạng thái sạc.
Các nhà nghiên cứu đã cố gắng đưa ra các giải pháp thay thế hoặc cách cải thiện pin Lithium-ion. (Hình ảnh đại diện) Các nhà nghiên cứu từ IIT Guwahati đã phát triển một kỹ thuật để cải thiện hiệu suất của pin lithium-ion có thể sạc lại, cung cấp năng lượng cho hầu hết các thiết bị di động được sử dụng ngày nay. Phát hiện của họ đã được công bố trên tạp chí IEEE Xplore vào tháng trước.
Bản tin| Nhấp để nhận những giải thích hay nhất trong ngày trong hộp thư đến của bạn
Pin lithium ion là gì?
Giải Nobel Hóa học 2019 được đồng trao cho Stanley Whittingham, John Goodenough và Akira Yoshino vì công việc dẫn đến sự phát triển của pin lithium-ion , được sử dụng trong hầu hết điện thoại di động, điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính xách tay và pin sạc dự phòng cùng các thiết bị khác. Pin Li-ion khả thi về mặt thương mại đầu tiên được tạo ra bởi Yoshino vào năm 1985, người đã phát triển trên công trình của Whittingham và Goodenough. Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển lưu ý rằng nền tảng của pin lithium-ion được đặt ra trong cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970, khoảng thời gian đó Whittingham bắt đầu nghiên cứu phát triển các phương pháp có thể dẫn đến công nghệ năng lượng không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Ngày nay, hầu hết các Xe điện (EV) cũng sử dụng pin Li-ion, nhưng đang dần đạt đến giới hạn lý thuyết là có thể cung cấp khoảng 300 watt giờ cho mỗi kg năng lượng. Những tấm pin này cũng có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng mặt trời và năng lượng gió, có nghĩa là với việc sử dụng rộng rãi chúng, người ta thậm chí có thể sống trong một xã hội không có nhiên liệu.
Mặc dù vậy, một số nhược điểm của pin Li-ion bao gồm tính dễ bị quá nhiệt và dễ bị hỏng ở điện áp cao vì chúng được làm bằng vật liệu dễ cháy và dễ bắt lửa. Những loại pin như vậy cũng bắt đầu giảm dung lượng theo thời gian - chẳng hạn như pin máy tính xách tay được sử dụng trong một vài năm không hoạt động tốt như pin mới.
| Muon g – 2: Nghiên cứu mang tính bước ngoặt thách thức sách quy tắc vật lý hạt
Vì vậy, những gì các nhà nghiên cứu hiện đã phát triển?
Các nhà nghiên cứu từ IIT Guwahati đã phát triển một kỹ thuật có thể ước tính chính xác một trong những trạng thái bên trong pin quan trọng nhất được gọi là SOC, viết tắt của trạng thái sạc. SOC phản ánh dung lượng còn lại của pin, tức là pin có thể rút thêm bao nhiêu lần sạc nữa trước khi pin được xả hết. Thông cáo báo chí do IIT Guwahati đưa ra cho biết, kiến thức về dung lượng còn lại giúp tối ưu hóa việc sử dụng dung lượng của pin, ngăn ngừa sạc quá mức và sạc đầy pin, tăng tuổi thọ, giảm chi phí và đảm bảo an toàn cho pin và môi trường xung quanh.
Để nâng cao tuổi thọ và tối ưu hóa dung lượng của pin, điều quan trọng là phải dự đoán chính xác các trạng thái khác nhau của pin. Một trong những trạng thái này là SOC, cho đến nay rất khó ước tính. Thông qua công việc của mình, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một cách tiếp cận tránh đánh giá quá cao và do đó giúp thực hiện các phép đo chính xác.
Có lựa chọn thay thế cho pin Li-ion không?
Các nhà nghiên cứu đã cố gắng đưa ra các giải pháp thay thế hoặc cách để cải thiện loại pin này. Vào năm 2019, Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins đã phát triển một loại pin Lithium-ion không bắt lửa.
Trước đó vào tháng 1 năm 2020, các nhà nghiên cứu từ Úc tuyên bố rằng họ đã phát triển loại pin lithium-sulfur (Li-S) hiệu quả nhất thế giới, có khả năng cung cấp năng lượng cho điện thoại thông minh trong 5 ngày liên tục - tương đương với một chiếc ô tô điện có thể chạy quãng đường dài hơn 1.000 km.
THAM GIA NGAY :Kênh điện tín giải thích nhanh
Trong khi các vật liệu được sử dụng trong pin Li-S không khác với vật liệu trong pin Li-ion, các nhà nghiên cứu Úc đã cấu hình lại thiết kế của các cực âm lưu huỳnh (một loại dây dẫn điện mà các electron di chuyển qua đó) để thích ứng với ứng suất cao hơn mà không bị sụt giảm. công suất tổng thể.
Pin Li-S thường được coi là sản phẩm kế thừa của pin Li-ion vì chi phí sản xuất thấp hơn, hiệu quả năng lượng và độ an toàn được cải thiện. Chi phí sản xuất của chúng thấp hơn vì lưu huỳnh có sẵn rất nhiều.
Mặc dù vậy, đã có một số khó khăn khi thương mại hóa loại pin này, chủ yếu là do vòng đời ngắn và khả năng cung cấp năng lượng tức thời kém.
Chia Sẻ VớI BạN Bè CủA BạN:
