Sạc pin không tốn kém nhanh chóng cho xe điện, giảm mức độ lo lắng

Bởi A’ndrea Elyse Messer, ngày 18 tháng 1 năm 2021

UNIVERSITY PARK, Pa. - Lo lắng về phạm vi, nỗi sợ hết điện trước khi có thể sạc lại một chiếc xe điện, có thể là dĩ vãng, theo một nhóm kỹ sư của Penn State, những người đang nghiên cứu về pin lithium iron phosphate. có phạm vi hoạt động 250 dặm với khả năng sạc trong 10 phút.

Chao-Yang Wang, William E. Diefenderfer Chủ tịch kỹ thuật cơ khí, giáo sư kỹ thuật hóa học và giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu, cho biết:“Chúng tôi đã phát triển một loại pin khá thông minh cho xe điện đại trà với giá thành tương đương với xe động cơ đốt trong. Giám đốc Trung tâm Động cơ Điện hóa tại Penn State. “Không còn lo lắng về phạm vi sử dụng nữa và loại pin này có giá cả phải chăng.”

Các nhà nghiên cứu cũng nói rằng pin sẽ hoạt động tốt trong 2 triệu dặm trong thời gian tồn tại của nó.

Họ báo cáo hôm nay (18/1) trên tạp chí Nature Energy rằng chìa khóa để có tuổi thọ cao và sạc nhanh là khả năng nhanh chóng làm nóng lên đến 140 độ F của pin, để sạc và xả, sau đó hạ nhiệt khi pin không hoạt động.

Wang cho biết:“Việc sạc rất nhanh cho phép chúng tôi giảm kích thước pin mà không phải lo lắng về phạm vi hoạt động.

Pin sử dụng phương pháp tự làm nóng đã được phát triển trước đây ở trung tâm của Wang. Pin tự làm nóng sử dụng một lá niken mỏng với một đầu được gắn vào cực âm và đầu kia kéo dài ra bên ngoài ô để tạo ra đầu cuối thứ ba. Khi các điện tử di chuyển, nó nhanh chóng làm nóng lá niken thông qua quá trình đốt nóng điện trở và làm ấm bên trong pin. Khi nhiệt độ bên trong của pin là 140 độ F, công tắc sẽ mở ra và pin đã sẵn sàng để sạc hoặc xả nhanh.

Nhóm của Wang đã mô hình hóa loại pin này bằng cách sử dụng các công nghệ hiện có và các phương pháp tiếp cận sáng tạo. Họ gợi ý rằng sử dụng phương pháp tự làm nóng này, họ có thể sử dụng các vật liệu chi phí thấp cho cực âm và cực dương của pin và chất điện phân an toàn, điện áp thấp. Cực âm ổn định nhiệt, lithium sắt photphat, không chứa bất kỳ vật liệu quan trọng và đắt tiền nào như coban. Cực dương được làm bằng than chì hạt rất lớn, một vật liệu an toàn, nhẹ và rẻ tiền.

Các nhà nghiên cứu cho biết họ không phải lo lắng về việc lắng đọng không đồng đều của liti trên cực dương, điều này có thể gây ra các gai liti gây nguy hiểm.

Wang nói:“Loại pin này đã giảm trọng lượng, khối lượng và giá thành. “Tôi rất vui vì cuối cùng chúng tôi đã tìm thấy một loại pin có lợi cho thị trường tiêu dùng phổ thông.”

Theo Wang, những viên pin nhỏ hơn này có thể tạo ra một lượng điện năng lớn khi sưởi ấm - 40 kilowatt giờ và 300 kilowatt giờ. Ông nói, một chiếc xe điện với bộ pin này có thể đi từ 0 đến 60 dặm một giờ trong 3 giây và lái như một chiếc Porsche.

Wang nói:“Đây là cách chúng tôi sẽ thay đổi môi trường chứ không chỉ đóng góp vào những chiếc xe hơi sang trọng. “Hãy để mọi người đủ tiền mua xe điện.”

Các nhà nghiên cứu khác của Penn State làm việc trong dự án này là Xiao-Guang Yang, trợ lý giáo sư nghiên cứu về kỹ thuật cơ khí và Teng Liu, nghiên cứu sinh về kỹ thuật cơ khí.

Văn phòng Năng lượng Hiệu quả và Năng lượng Tái tạo của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và William E Diefenderfer Endowment đã hỗ trợ nghiên cứu này.

Được phép của Penn State News &Research

Hình ảnh nổi bật:Lịch sự của Zach Shahan