Forklaret: Hvordan IIT-forskning kan forbedre lithium-ion-batteriets ydeevne

Forskere fra IIT Guwahati har udviklet en teknik, som præcist kan estimere en af ​​de vigtigste interne batteritilstande kendt som SOC, en forkortelse for ladningstilstand.

Forskere har forsøgt at finde på alternativer eller måder at forbedre lithium-ion-batterier på. (Repræsentativt billede)

Forskere fra IIT Guwahati har udviklet en teknik til at forbedre ydeevnen af ​​genopladelige lithium-ion-batterier, som driver de fleste af de bærbare enheder, der bruges i dag. Deres resultater blev offentliggjort i tidsskriftet IEEE Xplore i sidste måned.

Nyhedsbrev| Klik for at få dagens bedste forklaringer i din indbakke

Hvad er lithium-ion-batterier?

Nobelprisen i kemi 2019 blev i fællesskab tildelt Stanley Whittingham, John Goodenough og Akira Yoshino for arbejde, der førte til udviklingen af ​​lithium-ion-batterier , som blandt andet bruges i de fleste mobiltelefoner, smartphones, tablets, bærbare computere og powerbanks. Det første kommercielt levedygtige Li-ion-batteri blev skabt af Yoshino i 1985, som udviklede sig på Whittingham og Goodenoughs arbejde. Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi bemærker, at grundlaget for lithium-ion-batteriet blev lagt under oliekrisen i 1970'erne, på hvilket tidspunkt Whittingham begyndte at arbejde på at udvikle metoder, der kunne føre til fossile brændselsfri energiteknologier.

kaley cuoco nettoværdi 2016

I dag bruger de fleste elektriske køretøjer (EV) også Li-ion-batterier, men er langsomt ved at nå deres teoretiske grænser for at kunne levere op til 300 watt-timer pr. kilogram energi. Disse batterier kan også bruges til at opbevare sol- og vindenergi, hvilket betyder, at det med deres udbredte anvendelse endda kan være muligt at leve i et brændstoffrit samfund.

Alligevel inkluderer nogle af ulemperne ved Li-ion-batterier, at de er modtagelige for overophedning og at de er tilbøjelige til at blive beskadiget ved høje spændinger, da de er lavet af brændbare og brændbare materialer. Sådanne batterier begynder også at miste deres kapacitet med tiden - for eksempel fungerer et batteri til bærbar computer, der har været brugt i et par år, ikke så godt som et nyt.

Så hvad har forskerne nu udviklet?

Forskere fra IIT Guwahati har udviklet en teknik, som præcist kan estimere en af ​​de vigtigste interne batteritilstande kendt som SOC, en forkortelse for ladningstilstand. SOC afspejler batteriets resterende kapacitet, det vil sige hvor meget mere ladning der kan trækkes fra batteriet, før det bliver helt afladet. Viden om resterende kapacitet hjælper med at optimere batteriets kapacitetsudnyttelse, forhindre over- og underopladning af batteriet, øger dets levetid, reducerer omkostningerne og sikrer sikkerheden af ​​batteriet og dets omgivelser, hedder det i en pressemeddelelse udstedt af IIT Guwahati.

lena headey alder

For at forbedre et batteris levetid og optimere dets kapacitet er det vigtigt at forudsige dets forskellige tilstande nøjagtigt. En af disse stater er SOC, som hidtil har været svær at estimere. Gennem deres arbejde har forskerne foreslået en tilgang, der undgår overvurdering og derfor hjælper med at tage nøjagtige målinger.

Er der alternativer til Li-ion-batterier?

Forskere har forsøgt at finde på alternativer eller måder at forbedre disse batterier på. I 2019 udviklede Johns Hopkins Applied Physics Laboratory et lithium-ion-batteri, der ikke brænder.

Tidligere i januar 2020 hævdede forskere fra Australien, at de udviklede verdens mest effektive lithium-svovl (Li-S) batteri, der er i stand til at drive en smartphone i fem sammenhængende dage - det svarer til, at en elbil kan køre en strækning på over 1.000 km.

Mens de materialer, der bruges i Li-S-batterierne ikke er forskellige fra dem i Li-ion-batterier, rekonfigurerede de australske forskere designet af svovlkatoderne (en type elektrisk leder, hvorigennem elektroner bevæger sig) for at imødekomme højere stress uden fald i samlet kapacitet.

Li-S-batterier betragtes generelt som efterfølgerne af Li-ion-batterier på grund af deres lavere produktionsomkostninger, energieffektivitet og forbedret sikkerhed. Deres produktionsomkostninger er lavere, fordi svovl er rigeligt tilgængeligt.

Alligevel har der været nogle vanskeligheder, når det kommer til at kommercialisere disse batterier, primært på grund af deres korte livscyklus og dårlige øjeblikkelige strømkapacitet.

irina valeryevna shaykhlislamova

Del Med Dine Venner: