በሚሞሉ ባትሪዎች የረጅም ጊዜ ህይወት ምስጢር ልዩነትን በማቀፍ ላይ ሊሆን ይችላል.አዲስ ሞዴሊንግ የሊቲየም-አዮን ህዋሶች በጥቅል ውስጥ እንዴት እንደሚዋረዱ የሚያሳይ አዲስ ሞዴሊንግ ለእያንዳንዱ ሴል አቅም መሙላትን ማስተካከል የሚቻልበት መንገድ ያሳያል ስለዚህም የኢቪ ባትሪዎች ተጨማሪ የሃይል ዑደቶችን ማስተናገድ እና ውድቀትን ማዳን ይችላሉ።

ጥናቱ በኖቬምበር 5 ታትሟልየ IEEE ግብይቶች በቁጥጥር ስርዓቶች ቴክኖሎጂ ላይ, በአንድ ጥቅል ውስጥ ወደ እያንዳንዱ ሕዋስ የሚፈሰውን የኤሌክትሪክ ፍሰት መጠን በንቃት ማስተዳደር፣ ክፍያን በተመጣጣኝ መልኩ ከማድረስ ይልቅ መበላሸትና መሰባበርን እንዴት እንደሚቀንስ ያሳያል።አቀራረቡ ውጤታማ በሆነ መልኩ እያንዳንዱ ሕዋስ ምርጡን - እና ረጅም - ህይወት እንዲኖር ያስችለዋል.

የስታንፎርድ ፕሮፌሰር እና ከፍተኛ የጥናት ፀሐፊ ሲሞና ኦኖሪ እንዳሉት የመጀመርያ ማስመሰያዎች በአዲሱ ቴክኖሎጂ የሚተዳደሩ ባትሪዎች ቢያንስ 20% ተጨማሪ የኃይል መሙያ ዑደቶችን ማስተናገድ እንደሚችሉ ይጠቁማሉ፣ በተደጋጋሚ ፈጣን ባትሪ መሙላትም ቢሆን ይህም በባትሪው ላይ ተጨማሪ ጫና ይፈጥራል።

የኤሌክትሪክ መኪና የባትሪ ዕድሜን ለማራዘም ቀዳሚ ጥረቶች ያተኮሩት በነጠላ ህዋሶች ዲዛይን፣ ቁሳቁሶች እና ማምረቻዎች ላይ በማሻሻል ላይ ሲሆን ይህም በሰንሰለት ውስጥ እንዳሉት ማገናኛዎች የባትሪ ጥቅል በጣም ደካማ የሆነው ሴል ብቻ ነው በሚል መነሻ ነው።አዲሱ ጥናት የሚጀምረው ደካማ ትስስር የማይቀር መሆኑን በመረዳት ነው - በማምረቻ ጉድለቶች ምክንያት እና አንዳንድ ሴሎች ከሌሎቹ በበለጠ ፍጥነት ስለሚቀንሱ እንደ ሙቀት ላሉ ጭንቀቶች ስለሚጋለጡ - ሙሉውን ጥቅል ማውረድ እንደማያስፈልጋቸው በመረዳት ነው።ዋናው ነገር ውድቀትን ለመከላከል የኃይል መሙያ መጠኖችን በእያንዳንዱ ሕዋስ ልዩ አቅም ማበጀት ነው።

በስታንፎርድ ዶየር የኢነርጂ ሳይንስ ምህንድስና ረዳት ፕሮፌሰር የሆኑት ኦኖሪ “በአግባቡ ካልተያዙ፣ ከሴል ወደ ሴል የሚመነጩ ልዩነቶች የባትሪውን ረጅም ዕድሜ፣ ጤና እና ደህንነት ሊጎዱ እና ቀደምት የባትሪ እሽግ ችግር ሊፈጥሩ ይችላሉ” ብለዋል ። ዘላቂነት ትምህርት ቤት."አካሄዳችን በማሸጊያው ውስጥ ያለው በእያንዳንዱ ሕዋስ ውስጥ ያለውን ሃይል እኩል ያደርገዋል፣ ሁሉንም ሴሎች ወደ መጨረሻው የታለመው የሃይል ሁኔታ ሚዛናዊ በሆነ መልኩ በማምጣት የጥቅሉን ረጅም ዕድሜ ያሻሽላል።"

አንድ ሚሊዮን ማይል ባትሪ ለመስራት ተነሳሳ

የአዲሱ ጥናት ማበረታቻ አካል የሆነው ቴስላ በ2020 የኤሌትሪክ መኪና ኩባንያ “ሚልዮን ማይል ባትሪ” ላይ ስለሚሰራ ማስታወቂያ ነው።ይህ መኪናን ለ 1 ሚሊዮን ማይልስ ወይም ከዚያ በላይ ማመንጨት የሚችል ባትሪ ነው (በመደበኛ ባትሪ መሙላት) ልክ እንደ አሮጌ ስልክ ወይም ላፕቶፕ ውስጥ እንዳለ ሊቲየም-አዮን ባትሪ፣ የ EV ባትሪ ለመስራት በጣም ትንሽ ቻርጅ ይይዛል። .

እንዲህ ዓይነቱ ባትሪ ስምንት ዓመት ወይም 100,000 ማይል ለሆነ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ባትሪዎች የመኪና አምራቾች ከሚሰጠው የተለመደ ዋስትና ይበልጣል።ምንም እንኳን የባትሪ ማሸጊያዎች በመደበኛነት ከዋስትና በላይ ቢሆኑም፣ ውድ የባትሪ ጥቅል መተኪያዎች አሁንም ብርቅ ከሆኑ ሸማቾች በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ላይ ያላቸው እምነት ሊጠናከር ይችላል።በሺዎች ከሚቆጠሩ ባትሪዎች በኋላ አሁንም ቻርጅ ሊይዝ የሚችል ባትሪ ለረጅም ጊዜ የሚጓዙ የጭነት መኪናዎች የኤሌክትሪክ ኃይልን ለማፍለቅ እና ከተሽከርካሪ ወደ ግሪድ ሲስተም የሚባሉትን የኢቪ ባትሪዎች ታዳሽ ሃይልን የሚያከማች እና የሚልክበትን መንገድ ያቃልላል። የኃይል ፍርግርግ.

ኦኖሪ "በኋላ ላይ የሚሊዮኖች ማይል የባትሪ ጽንሰ-ሀሳብ በእውነቱ አዲስ ኬሚስትሪ እንዳልሆነ ተብራርቷል ነገር ግን ባትሪውን ሙሉ የኃይል መሙያ ክልል እንዳይጠቀም በማድረግ የሚሰራበት መንገድ ብቻ ነው" ብለዋል.ተዛማጅ ምርምሮች በነጠላ ሊቲየም-አዮን ሴሎች ላይ ያተኮሩ ሲሆን እነዚህም ሙሉ የባትሪ ጥቅሎች እንደሚያደርጉት በፍጥነት የኃይል መሙያ አቅማቸውን አያጡም።

በጣም የተደነቁ ኦኖሪ እና ሁለት ተመራማሪዎች በቤተ ሙከራዋ ውስጥ - የድህረ-ዶክትሬት ምሁር ቫሂድ አዚሚ እና የዶክትሬት ተማሪ አኒሩድ አላም - የነባር የባትሪ አይነቶችን የፈጠራ አስተዳደር እንዴት በመቶዎች ወይም በሺዎች የሚቆጠሩ ህዋሶችን ሊይዝ የሚችለውን የሙሉ የባትሪ ጥቅል አፈጻጸም እና የአገልግሎት ህይወት እንደሚያሻሽል ለመመርመር ወሰኑ። .

ከፍተኛ ታማኝነት ያለው የባትሪ ሞዴል

እንደ መጀመሪያው እርምጃ፣ ተመራማሪዎቹ ባትሪው በሚሰራበት ጊዜ ውስጥ የሚደረጉትን አካላዊ እና ኬሚካላዊ ለውጦች በትክክል የሚወክል ከፍተኛ ታማኝነት ያለው የኮምፒውተር ሞዴል የባትሪ ባህሪ ሰሩ።ከእነዚህ ለውጦች መካከል አንዳንዶቹ በሰከንዶች ወይም በደቂቃዎች ውስጥ ይገለጣሉ - ሌሎች በወራት ወይም ዓመታት ውስጥ።

የስታንፎርድ ኢነርጂ ቁጥጥር ላብራቶሪ ዳይሬክተር የሆኑት ኦኖሪ "በእኛ እስከ እውቀት ድረስ፣ እኛ የፈጠርነውን ከፍተኛ ታማኝነት ያለው ባለብዙ ጊዜ የባትሪ ሞዴል የተጠቀመበት አንድም ጥናት የለም።

ከአምሳያው ጋር ማስኬድ ዘመናዊ የባትሪ ጥቅል በሴሎች መካከል ልዩነቶችን በማቀፍ ማመቻቸት እና መቆጣጠር እንደሚቻል ጠቁሟል።ኦኖሪ እና ባልደረቦቻቸው ሞዴላቸው በሚቀጥሉት ዓመታት የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶችን ለማዳበር አሁን ባለው የተሽከርካሪ ዲዛይን ላይ በቀላሉ ሊሰማሩ እንደሚችሉ ያስባሉ።

ጥቅም ላይ የሚውሉት የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ብቻ አይደሉም.ኦኖሪ እንደተናገረው “የባትሪ ማሸጊያውን ብዙ የሚጨናነቅ” ማንኛውም መተግበሪያ በአዲሱ ውጤት ለተሻለ አስተዳደር ጥሩ እጩ ሊሆን ይችላል።አንድ ምሳሌ?ድሮን መሰል አውሮፕላኖች በኤሌትሪክ ቁመታዊ አውሮፕላኖች እና አንዳንድ ጊዜ ኢቪቶል እየተባለ የሚጠራ ሲሆን ይህም አንዳንድ ስራ ፈጣሪዎች እንደ አየር ታክሲነት እንዲሰሩ እና በሚቀጥሉት አስርት አመታት ውስጥ ሌሎች የከተማ የአየር ተንቀሳቃሽነት አገልግሎቶችን ይሰጣሉ ብለው ይጠብቃሉ።አሁንም፣ ሌሎች ዳግም ሊሞሉ የሚችሉ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች አፕሊኬሽኖች፣ አጠቃላይ አቪዬሽን እና የታዳሽ ሃይል መጠነ ሰፊ ማከማቻን ጨምሮ።

ኦኖሪ “ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ዓለምን በብዙ መንገድ ቀይረዋል” ብሏል።ከዚህ ለውጥ ፈጣሪ ቴክኖሎጂ እና ተተኪዎቹ የምንችለውን ያህል ማግኘታችን አስፈላጊ ነው።