Một loại mớipin cho xe điệnTheo một nghiên cứu gần đây, chúng có thể tồn tại lâu hơn ở nhiệt độ cực nóng và lạnh.

Các nhà khoa học cho biết pin sẽ cho phép xe điện di chuyển xa hơn chỉ với một lần sạc ở nhiệt độ lạnh – và chúng sẽ ít bị quá nhiệt ở vùng khí hậu nóng.

Điều này sẽ dẫn đến việc người lái xe điện phải sạc ít thường xuyên hơn cũng như mang lạipinmột cuộc sống lâu hơn.

Nhóm nghiên cứu Mỹ đã tạo ra một chất mới có khả năng chịu được nhiệt độ khắc nghiệt cao hơn về mặt hóa học và được bổ sung vào pin lithium năng lượng cao.

Giáo sư cấp cao Zheng Chen của Đại học California-San Diego cho biết: “Bạn cần vận hành ở nhiệt độ cao ở những khu vực mà nhiệt độ môi trường có thể lên tới ba con số và đường thậm chí còn nóng hơn”.

“Trên xe điện, bộ pin thường nằm dưới sàn, gần những con đường nắng nóng này.Ngoài ra, pin nóng lên chỉ do dòng điện chạy qua trong quá trình hoạt động.

“Nếu pin không thể chịu được sự nóng lên này ở nhiệt độ cao, hiệu suất của chúng sẽ nhanh chóng suy giảm.”

Trong một bài báo xuất bản hôm thứ Hai trên tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, các nhà nghiên cứu mô tả cách thức trong các thử nghiệm, pin giữ được 87,5% và 115,9% công suất năng lượng của chúng ở mức –40 độ C (–104 độ F) và 50 độ C (122 độ F). ) tương ứng.

Chúng cũng có hiệu suất Coulombic cao lần lượt là 98,2% và 98,7%, nghĩa là pin có thể trải qua nhiều chu kỳ sạc hơn trước khi ngừng hoạt động.

Điều này là do chất điện phân được làm từ muối lithium và ete dibutyl, một chất lỏng không màu được sử dụng trong một số ngành sản xuất như dược phẩm và thuốc trừ sâu.

Dibutyl ether có ích vì các phân tử của nó không dễ dàng chơi bóng với các ion lithium khi pin chạy và cải thiện hiệu suất của nó ở nhiệt độ dưới 0.

Ngoài ra, dibutyl ether có thể dễ dàng chịu nhiệt ở điểm sôi 141 độ C (285,8 độ F), nghĩa là nó vẫn ở dạng lỏng ở nhiệt độ cao.

Điều làm cho chất điện phân này trở nên đặc biệt là nó có thể được sử dụng cùng với pin lithium-lưu huỳnh, loại pin có thể sạc lại và có cực dương làm từ lithium và cực âm làm bằng lưu huỳnh.

Cực dương và cực âm là những bộ phận của pin mà dòng điện đi qua.

Pin lithium-lưu huỳnh là bước tiến quan trọng tiếp theo trong pin xe điện vì chúng có thể lưu trữ năng lượng trên mỗi kg nhiều hơn gấp hai lần so với pin lithium-ion hiện tại.

Điều này có thể tăng gấp đôi phạm vi hoạt động của xe điện mà không làm tăng trọng lượng của xe.ắc quyđóng gói trong khi vẫn giảm chi phí.

Lưu huỳnh cũng dồi dào hơn và gây ra ít tác hại cho môi trường và con người hơn so với coban, chất được sử dụng trong cực âm của pin lithium-ion truyền thống.

Thông thường, có một vấn đề với pin lithium-lưu huỳnh - cực âm lưu huỳnh phản ứng mạnh đến mức chúng hòa tan khi pin chạy và điều này trở nên tồi tệ hơn ở nhiệt độ cao hơn.

Và cực dương kim loại lithium có thể tạo thành các cấu trúc giống như kim gọi là đuôi gai, có thể xuyên qua các bộ phận của pin do nó bị đoản mạch.

Kết quả là những viên pin này chỉ có tuổi thọ lên tới hàng chục chu kỳ.

Chất điện phân dibutyl ether do nhóm UC-San Diego phát triển sẽ khắc phục những vấn đề này, ngay cả ở nhiệt độ khắc nghiệt.

Pin mà họ thử nghiệm có thời gian hoạt động lâu hơn nhiều so với pin lithium-lưu huỳnh thông thường.

Chen cho biết: “Nếu bạn muốn có một loại pin có mật độ năng lượng cao, bạn thường phải sử dụng hóa học rất khắc nghiệt và phức tạp.

“Năng lượng cao có nghĩa là có nhiều phản ứng xảy ra hơn, nghĩa là kém ổn định hơn, suy thoái nhiều hơn.

“Bản thân việc tạo ra một loại pin năng lượng cao ổn định đã là một nhiệm vụ khó khăn – cố gắng thực hiện điều này trong phạm vi nhiệt độ rộng thậm chí còn khó khăn hơn.

“Chất điện phân của chúng tôi giúp cải thiện cả phía cực âm và phía cực dương, đồng thời mang lại độ dẫn điện cao và độ ổn định bề mặt.”

Nhóm nghiên cứu cũng chế tạo cực âm lưu huỳnh ổn định hơn bằng cách ghép nó với một loại polyme.Điều này ngăn không cho nhiều lưu huỳnh hòa tan vào chất điện phân.

Các bước tiếp theo bao gồm tăng quy mô hóa học của pin để pin hoạt động ở nhiệt độ cao hơn nữa và sẽ kéo dài tuổi thọ hơn nữa.