Menu Menu

Các nhà nghiên cứu Chicago tạo ra nguyên mẫu pin EV với phạm vi 1,000 dặm

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne và Viện Công nghệ Illinois đã tạo ra một nguyên mẫu pin có khả năng mở rộng phạm vi hoạt động của xe điện lên 1,000 dặm. Điều này cũng có thể rất lớn đối với máy bay bền vững.

Xe điện trung bình trên thị trường có thể sẽ có phạm vi di chuyển từ 100 đến 300 dặm cho mỗi lần sạc, mặc dù các nhà sản xuất ô tô đang phấn đấu nhiều hơn với việc phát hành pin thể rắn.

Không giống như các pin lithium ion tương ứng, các loại pin nâng cao này được chế tạo từ vật liệu điện phân rắn, thường là gốm, có thể chứa nhiều điện hơn trên một đơn vị khối lượng so với chất lỏng hoặc gel.

Các thử nghiệm đang được tiến hành để tối đa hóa hiệu quả của pin thể rắn nhằm mang lại cuộc cách mạng xe điện hoàn toàn trước khi 2040. Trên mặt trận đó, một cột mốc quan trọng gần đây đã được ghi nhận ở Chicago.

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne và Viện Công nghệ Illinois đã hợp tác để thiết kế một loại pin mang tính cách mạng có thể cung cấp năng lượng cho xe điện đi được 1,000 dặm trong một lần sạc – như đã nêu trong tạp chí Khoa học.

https://youtu.be/seXS0twwtpQ

Họ kết luận rằng tiềm năng mật độ năng lượng cao nhất có thể xảy ra với pin không khí lithium, một loại chào hàng trong hơn một thập kỷ như một đối thủ thực sự của xăng, nhưng không có bước đột phá thương mại đáng chú ý nào cho đến thời điểm đó.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cuối cùng đã đưa khoa học lý thuyết vào thực tế vào năm 2023, tuy nhiên, tạo ra một nguyên mẫu mạnh mẽ được cô đọng thành kích thước gần bằng một đồng xu. "Đó là tất cả về mật độ hóa học và năng lượng", kỹ sư hóa học chính của nghiên cứu cho biết Mohamad Asadi.

Trong loại pin này, cực dương được làm từ một dạng rắn của lithium. Không khí đi qua các lỗ nhỏ trên cực âm và oxy phản ứng với các ion lithium đã đi qua chất điện phân rắn để tạo ra điện.

Điều làm cho mô hình đặc biệt này trở nên đột phá là mỗi phân tử oxy được cho là phản ứng với tối đa bốn electron cùng một lúc, điều chưa từng có trong thử nghiệm trước đây. Các nhà khoa học hiện đang điều tra để xem sự kết hợp cụ thể của các yếu tố nào đang kích thích oxy phản ứng ở tần số này.

Bỏ qua các chi tiết kỹ thuật, các ứng dụng trong thế giới thực của pin lithium không khí là vô cùng rộng lớn và đầy hứa hẹn. Hiệu quả của EV chắc chắn là ưu tiên hàng đầu trong chương trình nghị sự, nhưng Asadi bị hấp dẫn hơn bởi tiềm năng chuyển đổi bền vững của cả ngành hàng hải và hàng không.

Ông nói: “Những phương thức vận chuyển đó cần nhiều năng lượng đến mức các bộ pin không thực tế vì kích thước và trọng lượng đáng kể sẽ cần đến.

Bất chấp lời hứa ban đầu này, thách thức thực sự sẽ liên quan đến việc mở rộng quy mô công nghệ để hoạt động hiệu quả với quy mô lớn hơn khoảng 100 lần. Sẽ an toàn khi cho rằng chúng ta có thể sẽ không thấy bất kỳ tác động nào đến thị trường trong tương lai gần.

Trong khi đó, các nhà sản xuất ô tô lớn đang làm việc trên pin trạng thái rắn, hoặc trong nhà như Toyotahoặc thông qua quan hệ đối tác với các nhà sản xuất chuyên nghiệp như QuantumScope và Solid Power. Các mốc thời gian của công ty khác nhau, nhưng nhiều người cho rằng XNUMX năm tới là giai đoạn đột phá lớn.

Hy vọng rằng khi điều đó xảy ra, xe điện sẽ không chỉ là lựa chọn có trách nhiệm với xã hội hơn mà còn tiết kiệm hơn. Nhà hóa học cấp cao của Argonne, Larry Curtis, nói rằng pin thể rắn 'có thể làm cho ô tô rẻ hơn cũng như đi xa hơn.'

Khả Năng Tiếp Cận