in ,

Nghiên cứu pin Li-Ion mới cung cấp năng lượng lớn hơn cho xe điện

Các nhà sản xuất ô tô và nhà sản xuất tế bào có thể dựa trên nghiên cứu mới để cải thiện hiệu suất của bộ pin.

Phạm vi lái của xe điện (EV) phụ thuộc vào hiệu suất pin của nó. Sạc nhanh hơn và chất liệu pin bền lâu hơn cho ô tô điện phụ thuộc vào các loại pin có thiết kế khác nhau. Tuy nhiên, pin lithium-ion thống trị các loại pin được sử dụng trong xe điện, tạo động lực để nghiên cứu sâu hơn về khả năng sạc nhanh hơn và chất liệu pin lâu dài hơn.

Các thông số như tuổi thọ, độ an toàn, hiệu suất chi phí, năng lượng và công suất hoặc khả năng tải có ý nghĩa trong việc xem xét các loại pin phù hợp trong các ứng dụng EV. Ví dụ, nền tảng EV của General Motors được cung cấp bởi một hệ thống pin Ultium, một pin lithium-ion dựa trên tế bào cung cấp năng lực mà dao động từ 50 đến 200 kWh, và có thể cho phép một phạm vi lên đến 400 dặm trên một lần sạc đầy. Chiếc xe chạy hoàn toàn bằng điện đầu tiên của hãng, 2022 GMC HUMMER EV, sẽ lấy năng lượng từ pin Ultium.

Một lĩnh vực trong nghiên cứu về pin Li-ion vẫn chưa được giải quyết là cách có thể tạo ra năng lượng lớn hơn bằng cách giảm đáng kể thời gian sạc và xả mà không làm giảm kích thước hạt của vật liệu điện cực. Vấn đề với việc giảm kích thước hạt là nó làm giảm mật độ năng lượng thể tích của pin.

General Motors giới thiệu hệ thống pin và nền tảng mô-đun hoàn toàn mới, Ultium.

Các nhà nghiên cứu khoa học vật liệu tại Đại học Khoa học & Công nghệ Pohang (POSTECH) ở Hàn Quốc đã phát triển một phương pháp kéo dài tuổi thọ của pin Li-ion. Báo cáo trên Tạp chí Năng lượng & Khoa học Môi trường, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng khi một pha trung gian được hình thành trong quá trình chuyển pha trong quá trình sạc và xả, năng lượng lớn hơn có thể được tạo ra mà không làm mất mật độ năng lượng cao hoặc giảm kích thước hạt thông qua quá trình sạc và xả nhanh.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng “quá trình chuyển pha” xảy ra khi lithium được chèn vào và tách ra trong quá trình sạc và xả và pha hiện có của chất chuyển thành pha mới.

Giai đoạn trung gian đệm tạo nên tất cả sự khác biệt, vì nó hỗ trợ sự phát triển của pin Li-ion lâu dài hơn. Phương pháp này có thể giúp tạo ra và phát triển một giai đoạn mới trong hạt, mà các nhà nghiên cứu ghi nhận là cải thiện tốc độ chèn và loại bỏ lithium trong hạt. Đổi lại, sự hình thành pha trung gian có thể làm tăng đáng kể tốc độ nạp và phóng điện của tế bào bằng cách tạo ra phản ứng điện hóa đồng nhất trong điện cực.

Các điện cực pin Li-ion do nhóm nghiên cứu tổng hợp đã sạc tới 90% trong 6 phút. và xả 54% trong 18 giây. Họ cho rằng, những kết quả này là một dấu hiệu đầy hứa hẹn cho việc phát triển pin Li-ion năng lượng cao.

“Nghiên cứu này đã đặt nền tảng cho việc phát triển pin Li-ion có thể đạt được tốc độ sạc và xả nhanh, mật độ năng lượng cao và hiệu suất kéo dài,” Giáo sư Byoungwoo Kang, đồng tác giả của bài báo cho biết.

Nghiên cứu được thực hiện bởi một nhóm do Kang và Tiến sĩ Minkyung Kim thuộc Khoa Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật tại POSTECH, cũng như một nhóm do Giáo sư Won-Sub Yoon thuộc Khoa Khoa học Năng lượng tại Đại học Sungkyunkwan ở Hàn Quốc thực hiện.

Electronic Design

Bản quyền thuộc về XecoV, đề nghị không sao chép cho mục đích thương mại!
Khi sao chép cho mục đích phi thương mại từ XecoV, đề nghị ghi rõ nguồn: "XecoV.Com". Xin Cảm Ơn!

Bạn nghĩ sao?

1.1k Points
Upvote Downvote
Expert

Được viết bởi Nguyễn Quang

Years Of MembershipUp/Down VoterContent Author

Bình luận

Leave a Reply