නැවත ආරෝපණය කළ හැකි බැටරි සඳහා දිගු ආයු කාලයක් සඳහා රහස පවතින්නේ වෙනස වැලඳ ගැනීම තුළ විය හැකිය.ඇසුරුමක ඇති ලිතියම්-අයන සෛල පිරිහෙන ආකාරය පිළිබඳ නව ආකෘතිකරණය මඟින් එක් එක් සෛලයේ ධාරිතාවට ගැලපෙන පරිදි ආරෝපණය කිරීමේ ක්‍රමයක් පෙන්වයි, එවිට EV බැටරිවලට වැඩි ආරෝපණ චක්‍ර හැසිරවීමට සහ අසාර්ථක වීම වළක්වා ගත හැකිය.

පර්යේෂණය, නොවැම්බර් 5 හි ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදීපාලන පද්ධති තාක්ෂණය පිළිබඳ IEEE ගනුදෙනු, ඒකාකාරව ආරෝපණය කරනවාට වඩා පැකට්ටුවක එක් එක් සෛලයට ගලා යන විද්‍යුත් ධාරා ප්‍රමාණය ක්‍රියාශීලීව කළමනාකරණය කිරීම, ඇඳීම සහ ඉරීම අවම කළ හැකි ආකාරය පෙන්වයි.ප්‍රවේශය ඵලදායී ලෙස සෑම සෛලයකටම එහි හොඳම සහ දීර්ඝතම ආයු කාලය ජීවත් වීමට ඉඩ සලසයි.

Stanford මහාචාර්යවරිය සහ ජ්‍යෙෂ්ඨ අධ්‍යයන කතුවරිය Simona Onori ට අනුව, ආරම්භක අනුකරණයන් යෝජනා කරන්නේ නව තාක්‍ෂණයෙන් කළමණාකරනය කරන ලද බැටරි අවම වශයෙන් 20% වැඩි ආරෝපණ-විසර්ජන චක්‍ර හැසිරවිය හැකි බවයි, නිතර නිතර වේගවත් ආරෝපණයක් සමඟ වුවද, එය බැටරියට අමතර ආතතියක් ඇති කරයි.

විදුලි මෝටර් රථ බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට පෙර බොහෝ උත්සාහයන් තනි සෛලවල සැලසුම්, ද්‍රව්‍ය සහ නිෂ්පාදනය වැඩිදියුණු කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇති අතර, දාමයක සබැඳි මෙන්, බැටරි පැකට්ටුවක් එහි දුර්වලම සෛලය තරම්ම යහපත් වේ යන පදනම මත පදනම්ව ඇත.නව අධ්‍යයනය ආරම්භ වන්නේ දුර්වල සම්බන්ධතා නොවැළැක්විය හැකි නමුත් - නිෂ්පාදන දුර්වලතා නිසා සහ සමහර සෛල තාපය වැනි ආතතියට නිරාවරණය වන විට අනෙක් ඒවාට වඩා වේගයෙන් පිරිහීම නිසා - ඒවා සම්පූර්ණ ඇසුරුම පහත දැමිය යුතු නැති බව අවබෝධ කර ගැනීමෙනි.ප්‍රධානම දෙය නම් අසාර්ථක වීම වළක්වා ගැනීම සඳහා එක් එක් සෛලය තුළ ඇති අනන්‍ය ධාරිතාවට අනුව ආරෝපණ ගාස්තු සකස් කිරීමයි.

ස්ටැන්ෆර්ඩ් ඩොයර් හි බලශක්ති විද්‍යා ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ සහකාර මහාචාර්යවරියක වන ඔනෝරි පැවසුවේ “නිසි ලෙස විසඳා නොගත හොත් සෛලයෙන් සෛලයට ඇති විෂමජාතීය බැටරි පැකට්ටුවක දීර්ඝ ආයුෂ, සෞඛ්‍ය සහ ආරක්‍ෂාව අවදානමට ලක් කළ හැකි අතර ඉක්මනින් බැටරි පැක් ක්‍රියා විරහිත වීමට හේතු වේ. තිරසාර පාසල."අපගේ ප්‍රවේශය ඇසුරුමේ සෑම සෛලයකම ශක්තිය සමාන කරයි, සියලුම සෛල සමතුලිත ආකාරයකින් අවසාන ඉලක්කගත ආරෝපණ තත්ත්වයට ගෙන ඒම සහ ඇසුරුමේ දිගුකාලීන පැවැත්ම වැඩි දියුණු කරයි."

සැතපුම් මිලියනයක බැටරියක් තැනීමට පෙලඹුණි

"සැතපුම් මිලියන ගණනක බැටරියක්" මත වැඩ කරන විදුලි මෝටර් රථ සමාගමක් වන ටෙස්ලා විසින් 2020 නිවේදනයක් දක්වා නව පර්යේෂණ සඳහා පෙළඹවීමක් දක්නට ලැබේ.මෙය පැරණි දුරකථනයක හෝ ලැප්ටොප් පරිගණකයක ඇති ලිතියම්-අයන බැටරිය මෙන්, EV බැටරිය ක්‍රියාකාරී වීමට නොහැකි තරම් කුඩා ආරෝපණයක් රඳවා තබා ගන්නා ස්ථානයට ළඟා වීමට පෙර මෝටර් රථයක් සැතපුම් මිලියන 1ක් හෝ ඊට වැඩි (සාමාන්‍ය ආරෝපණයක් සහිතව) බලගැන්විය හැකි බැටරියක් වනු ඇත. .

එවැනි බැටරියක් වසර අටක් හෝ සැතපුම් 100,000 ක විදුලි වාහන බැටරි සඳහා මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින්ගේ සාමාන්‍ය වගකීම ඉක්මවනු ඇත.බැටරි ඇසුරුම් සාමාන්‍යයෙන් ඔවුන්ගේ වගකීම් කාලය ඉක්මවා ගියද, මිල අධික බැටරි පැක් ප්‍රතිස්ථාපන තවමත් දුර්ලභ වුවහොත් විද්‍යුත් වාහන පිළිබඳ පාරිභෝගික විශ්වාසය ශක්තිමත් කළ හැකිය.දහස් ගණනකට නැවත ආරෝපණය කිරීමෙන් පසුවත් ආරෝපණය තබා ගත හැකි බැටරියක් දිගු දුර ට්‍රක් රථ විදුලිය කිරීමටත්, EV බැටරි මගින් පුනර්ජනනීය බලශක්තිය ගබඩා කර යැවීමටත්, ඊනියා වාහන සිට ජාල පද්ධති භාවිතය සඳහා ද මග පහසු කළ හැකිය. විදුලිබල ජාලය.

"සැතපුම් මිලියනයක බැටරි සංකල්පය සැබවින්ම නව රසායන විද්‍යාවක් නොවන බව පසුව පැහැදිලි කරන ලදී, නමුත් එය සම්පූර්ණ ආරෝපණ පරාසය භාවිතා නොකිරීමෙන් බැටරිය ක්‍රියාත්මක කිරීමේ ක්‍රමයක් පමණක් බව" ඔනෝරි පැවසීය.ආශ්‍රිත පර්යේෂණ තනි ලිතියම්-අයන සෛල මත කේන්ද්‍රගත වී ඇති අතර, සාමාන්‍යයෙන් සම්පූර්ණ බැටරි ඇසුරුම් මෙන් ඉක්මනින් ආරෝපණ ධාරිතාව නැති නොවේ.

කුතුහලයට පත් ඔනෝරි සහ ඇගේ විද්‍යාගාරයේ පර්යේෂකයන් දෙදෙනෙකු - පශ්චාත් ආචාර්ය විශාරද Vahid Azimi සහ PhD ශිෂ්‍ය Anirudh Allam - පවතින බැටරි වර්ගවල නව නිපැයුම් කළමනාකරණය සෛල සිය ගණනක් හෝ දහස් ගණනක් අඩංගු සම්පූර්ණ බැටරි පැකට්ටුවක කාර්ය සාධනය සහ සේවා කාලය වැඩි දියුණු කරන්නේ කෙසේදැයි සොයා බැලීමට තීරණය කළහ. .

අධි-විශ්වාසනීය බැටරි ආකෘතියක්

පළමු පියවර ලෙස, පර්යේෂකයන් විසින් බැටරි හැසිරීම් වල අධි-විශ්වාසනීය පරිගණක ආකෘතියක් නිර්මාණය කරන ලද අතර එය එහි ක්‍රියාකාරී කාලය තුළ බැටරියක් තුළ සිදුවන භෞතික හා රසායනික වෙනස්කම් නිවැරදිව නිරූපණය කරයි.මෙම වෙනස්කම් වලින් සමහරක් තත්පර කිහිපයකින් හෝ මිනිත්තු කිහිපයකින් දිග හැරේ - තවත් සමහරක් මාස හෝ වසර ගණනාවක් පුරා.

Stanford Energy Control Lab හි අධ්‍යක්ෂවරයා වන Onori පැවසුවේ, "අපගේ දැනුමේ උපරිමයට අනුව, කිසිදු පෙර අධ්‍යයනයක් අප විසින් නිර්මාණය කරන ලද අධි-විශ්වාසවන්ත, බහු-කාලීන බැටරි ආකෘතියක් භාවිතා කර නැත.

මාදිලිය සමඟ සමාකරණ ධාවනය කිරීමෙන් නවීන බැටරි පැකේජයක් එහි සංඝටක සෛල අතර වෙනස්කම් වැලඳ ගැනීමෙන් ප්‍රශස්ත කර පාලනය කළ හැකි බව යෝජනා විය.Onori සහ සගයන් ඔවුන්ගේ ආදර්ශය ඉදිරි වසරවලදී පවතින වාහන සැලසුම් සඳහා පහසුවෙන් යෙදවිය හැකි බැටරි කළමනාකරණ පද්ධති සංවර්ධනයට මග පෙන්වීම සඳහා භාවිතා කරනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරයි.

එයින් ප්‍රයෝජන ලැබෙන්නේ විදුළි වාහන පමණක් නොවේ.“බැටරි පැක් එක බොහෝ සෙයින් අවධාරණය කරන” ඕනෑම යෙදුමක් නව ප්‍රතිඵල මගින් දැනුම් දෙන වඩා හොඳ කළමනාකරණයක් සඳහා හොඳ අපේක්ෂකයෙකු විය හැකි බව ඔනෝරි පැවසීය.එක් උදාහරණයක්?සමහර ව්‍යවසායකයින් ගුවන් කුලී රථ ලෙස ක්‍රියා කිරීමට සහ ඉදිරි දශකය තුළ අනෙකුත් නාගරික ගුවන් සංචලතා සේවා සැපයීමට අපේක්ෂා කරන විද්‍යුත් සිරස් ගුවන්ගත කිරීම් සහ ගොඩබෑම සහිත ඩ්‍රෝන් වැනි ගුවන් යානා, සමහර විට eVTOL ලෙසද හැඳින්වේ.තවමත්, නැවත ආරෝපණය කළ හැකි ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා වන වෙනත් යෙදුම් සාමාන්‍ය ගුවන් සේවා සහ පුනර්ජනනීය බලශක්තිය විශාල පරිමාණයෙන් ගබඩා කිරීම ඇතුළුව ඉල්ලා සිටියි.

"ලිතියම්-අයන බැටරි දැනටමත් බොහෝ ආකාරවලින් ලෝකය වෙනස් කර ඇත," ඔනෝරි පැවසීය."මෙම පරිවර්තනීය තාක්‍ෂණයෙන් සහ එහි අනුප්‍රාප්තිකයන්ගෙන් අපට හැකිතාක් ලබා ගැනීම වැදගත්ය."