acecook

Công nghệ mới giúp pin EV tăng 500% tốc độ sạc trong điều kiện nhiệt độ đóng băng

Công nghiệp năng lượng
08/04/2025 05:15
Nhóm kỹ sư của Đại học Michigan đã cải tiến một quy trình sản xuất pin xe điện (EV), giúp ngăn ngừa hiện tượng mạ lithium, duy trì 97% dung lượng pin sau 100 chu kỳ sạc nhanh trong nhiệt độ đóng băng.
aa

Theo dõi pin EV với cảm biến lượng tử kim cương có độ nhạy cao

Pin EV sắt - natri cung cấp 7.000 chu kỳ, tuổi thọ 20 năm

Sáng kiến ​​này đã giải quyết được một trong những mối lo ngại lớn là giảm hiệu suất của pin EV ở nhiệt độ thấp.

Neil Dasgupta, PGS khoa kỹ thuật cơ khí, khoa học vật liệu và kỹ thuật tại UM cho biết, nghiên cứu là điều mà các nhà sản xuất pin EV có thể áp dụng mà không cần thay đổi quá nhiều quy trình sản xuất trong nhà máy.

Nghiên cứu hướng tới khả năng đạt tốc độ sạc cực nhanh ở nhiệt độ thấp mà không làm giảm mật độ năng lượng. Pin lithium-ion sử dụng phương pháp này có thể sạc nhanh hơn 500% ngay cả ở nhiệt độ thấp tới 14°F (-10°C).

Công nghệ mới giúp pin EV tăng 500% tốc độ sạc trong điều kiện nhiệt độ đóng băng
Bộ pin EV trên dây chuyền sản xuất được trang bị cánh tay robot bên trong nhà máy hiện đại (Hình ảnh minh họa)

Cải tiến chính đến từ việc sửa đổi cấu trúc và lớp phủ giúp ngăn chặn lớp mạ lithium trên các điện cực, một vấn đề phổ biến làm giảm hiệu suất của pin. Do đó, những loại pin này vẫn giữ được 97% dung lượng sau 100 chu kỳ sạc nhanh trong điều kiện dưới mức đóng băng.

Pin EV mới hoạt động như thế nào?

Pin EV mới lưu trữ và giải phóng năng lượng bằng cách di chuyển các ion lithium giữa các điện cực thông qua chất điện phân dạng lỏng. Tuy nhiên, ở nhiệt độ lạnh, chuyển động này chậm lại, hiệu suất pin và tốc độ sạc cũng bị chậm theo. Để mở rộng phạm vi, các nhà sản xuất ô tô đã làm cho điện cực pin dày hơn, nhưng điều này cũng làm chậm quá trình sạc.

Trước đây, nhóm của Dasgupta đã từng phát triển một kỹ thuật để cải thiện tốc độ sạc pin EV, bằng cách sử dụng phương pháp khoan laser tạo ra các đường dẫn có kích thước 40 micron trong cực dương, cho phép các ion lithium di chuyển tự do hơn, cải thiện quá trình sạc ở nhiệt độ phòng. Khi đó, sạc lạnh vẫn là một thách thức.

Sau đó, nhóm nghiên cứu phát hiện có một lớp hóa chất hình thành trên bề mặt điện cực trong điều kiện lạnh chính là thủ phạm. "Lớp mạ đó ngăn không cho toàn bộ điện cực được sạc, điều đó làm giảm khả năng cung cấp năng lượng của pin", Manoj Jangid, nghiên cứu viên cao cấp về kỹ thuật cơ khí và là đồng tác giả thuộc nhóm nghiên cứu, giải thích.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã áp dụng một lớp phủ thủy tinh mỏng 20 nanomet làm từ lithium borat-cacbonat. Điều này ngăn chặn lớp bề mặt có vấn đề hình thành và khi kết hợp với các kênh khoan laser, dẫn đến việc sạc nhanh hơn 500% ở nhiệt độ đóng băng.

Tae Cho, một tiến sĩ tốt nghiệp ngành kỹ thuật cơ khí và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: "Nhờ sự kết hợp giữa kiến ​​trúc 3D và giao diện nhân tạo, công trình nghiên cứu pin EV có thể đồng thời giải quyết được vấn đề nan giải là sạc nhanh ở nhiệt độ thấp khi lái xe đường dài" .

Một giải pháp cho mối lo ngại của người tiêu dùng

Trong khi xe điện ngày càng phổ biến nhưng người tiêu dùng vẫn còn do dự.

Một cuộc khảo sát gần đây của AAA cho thấy, tỷ lệ người có khả năng mua xe điện (ở Hoa Kỳ) đã giảm từ 23% vào năm 2023 xuống còn 18% vào năm 2024.

Khảo sát chỉ ra, một trong những mối lo ngại lớn nhất của người tiêu dùng là phạm vi hoạt động của EV giảm vào mùa đông, kết hợp với tốc độ sạc chậm hơn. Các báo cáo từ đợt lạnh giá tháng 1/2024 đã nêu bật rằng, thời gian sạc cho một số xe kéo dài hơn một giờ do nhiệt độ đóng băng.

“Sạc pin EV thường mất 30 - 40 phút ngay cả khi sạc nhanh, và thời gian đó tăng lên hơn một giờ vào mùa đông. Đây là điểm khó khăn mà chúng tôi muốn giải quyết”, Dasgupta cho biết trong thông cáo báo chí.

Nghiên cứu được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Pin UM và Trung tâm Đặc tính vật liệu Michigan.

Nghiên cứu thành công và nhóm nghiên cứu đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế với sự hỗ trợ từ UM Innovation Partnerships. Arbor Battery Innovations đã cấp phép sáng chế và đang tiến tới thương mại hóa.

Theo Interesting Engineering

tudonghoangaynay.vn
trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/4/2025: Tuổi Hợi tài lộc rủng rỉnh, tuổi Tỵ không may mắn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/4/2025: Tuổi Hợi tài lộc rủng rỉnh, tuổi Tỵ không may mắn

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 29/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Công nghệ AGM và EFB: Bước tiến của ngành ắc quy ô tô

Công nghệ AGM và EFB: Bước tiến của ngành ắc quy ô tô

Trong bối cảnh ngành ô tô ngày càng tích hợp nhiều hệ thống điện tử, yêu cầu đặt ra cho nguồn năng lượng phụ trợ như ắc-quy cũng ngày càng khắt khe. Hai công nghệ đang trở thành xu hướng hiện nay là EFB và AGM, có khả năng đáp ứng hiệu quả nhu cầu vận hành của xe thế hệ mới.
PVOIL: Dám nghĩ, dám làm, dám dẫn đầu - Bước vào Kỷ nguyên năng lượng mới

PVOIL: Dám nghĩ, dám làm, dám dẫn đầu - Bước vào Kỷ nguyên năng lượng mới

Ngày 25/4, Tổng công ty Dầu Việt Nam – CTCP (PVOIL, mã chứng khoán: OIL) đã tổ chức thành công Đại hội đồng cổ đông (ĐHĐCĐ) thường niên năm 2025 theo hình thức trực tuyến tại TP. HCM. Sự kiện quan trọng này có sự tham dự của các cổ đông đại diện cho hơn 954 triệu cổ phần, tương đương tỷ lệ 92,28% tổng số cổ phần có quyền biểu quyết của PVOIL.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 28/4/2025: Tuổi Tuất gặp nhiều lợi thế, tuổi Dần dễ xảy ra tranh cãi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 28/4/2025: Tuổi Tuất gặp nhiều lợi thế, tuổi Dần dễ xảy ra tranh cãi

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 28/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Lãi suất ngân hàng tuần mới tháng 4/2025: 3 ngân hàng có lãi suất tiết kiệm từ 5,95%

Lãi suất ngân hàng tuần mới tháng 4/2025: 3 ngân hàng có lãi suất tiết kiệm từ 5,95%

Top 3 ngân hàng có lãi suất tiết kiệm từ 5,95% kỳ hạn 12 tháng ở điều kiện thường có thể kể đến: Cake by VPBank, GPBank, Vikki Bank...
Khám phá công nghệ thông minh trong nông nghiệp

Khám phá công nghệ thông minh trong nông nghiệp

Mouser Electronics, Inc. nhà phân phối giới thiệu sản phẩm mới (NPI) hàng đầu trong ngành công nghệ với nhiều lựa chọn nhất về chất bán dẫn và linh kiện điện tử, đã cung cấp những hiểu biết có giá trị về những cải tiến mới nhất trong nông nghiệp thông qua Trung tâm tài nguyên nông nghiệp của mình.
Nhận định phiên giao dịch ngày 28/4: Thị trường hướng tới cột mốc 1.250 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 28/4: Thị trường hướng tới cột mốc 1.250 điểm

Trong phiên 25/4, đà phục hồi được củng cố nhờ dòng tiền cải thiện mạnh và tâm lý nhà đầu tư tích cực trước các yếu tố hỗ trợ. Với chỉ còn hai phiên giao dịch trước kỳ nghỉ lễ 30/4 – 1/5, thị trường có thể tiếp tục nới rộng đà tăng, thử thách vùng cản kỹ thuật 1.250 điểm, thậm chí hướng tới vùng 1.263 điểm nếu xuất hiện phiên bùng nổ theo đà.
Hành trình thị giác qua 50 biểu tượng đầy màu sắc mừng 50 năm giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước

Hành trình thị giác qua 50 biểu tượng đầy màu sắc mừng 50 năm giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước

Hướng tới cột mốc lịch sử 50 năm ngày Giải phóng hoàn toàn miền Nam, thống nhất đất nước (30/4/1975 - 30/4/2025), ngành du lịch TP. Hồ Chí Minh đã và đang triển khai chuỗi hoạt động ý nghĩa nhằm tri ân quá khứ, lan tỏa niềm tự hào dân tộc, đồng thời đón chào du khách bằng tinh thần hiếu khách, nghĩa tình vốn là đặc trưng của người dân Thành phố.
THCS Ngô Sĩ Liên (Hà Nội) - Nơi khơi nguồn đam mê sáng tạo của thế hệ trẻ

THCS Ngô Sĩ Liên (Hà Nội) - Nơi khơi nguồn đam mê sáng tạo của thế hệ trẻ

Nằm giữa lòng quận Hoàn Kiếm, Hà Nội, Trường THCS Ngô Sĩ Liên không chỉ là một ngôi trường với bề dày lịch sử hơn một thế kỷ, mà còn là cái nôi nuôi dưỡng những tài năng trẻ, nơi khơi dậy tinh thần sáng tạo và khát vọng vươn xa của bao thế hệ học sinh.
Làm sao để tích hợp các thiết bị IoT một cách an toàn?

Làm sao để tích hợp các thiết bị IoT một cách an toàn?

Khi tích hợp các thiết bị IoT vào môi trường OT, điều quan trọng là phải xem xét cách tiếp cận toàn diện, nhiều lớp để kết hợp các nguyên tắc an ninh mạng vào cả phần cứng và phần mềm. Phương pháp tích hợp này đảm bảo rằng các tổ chức có thể quản lý vô số điểm cuối, từ cảm biến và bộ điều khiển đến cổng và máy chủ trong khi vẫn duy trì bảo mật nhất quán.
siement
Quảng cáo
moxa