Nhóm nghiên cứu tại Viện Vật lý Hóa học Đại Liên (DICP), trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, gần đây đã công bố bước tiến đột phá đáng chú ý trong công nghệ pin lithium.
Theo trang
Science Direct, sự phát triển nhanh chóng của toàn cầu hóa đã làm tăng đáng kể
nhu cầu năng lượng, do đó thúc đẩy tìm kiếm các nguồn năng lượng mới. Pin
lithium là thiết bị lưu trữ năng lượng được ưu ái hiện nay, góp mặt trong nhiều
ngành công nghiệp, từ thiết bị bay không người lái đến xe điện...
Tuy có tiềm
năng to lớn nhưng pin lithium lại gặp điểm yếu nghiêm trọng ở nhiệt độ thấp.
Khi hoạt động trong môi trường nhiệt độ thấp, các số liệu hiệu suất của pin
lithium, chẳng hạn như dung lượng, công suất đầu ra và tuổi thọ chu kỳ, giảm
đáng kể.
Các nghiên
cứu cho thấy, trong môi trường có nhiệt độ xuống dưới -40 độ C, dung lượng pin
có thể giảm 12%. Đáng chú ý, 38% lãnh thổ của Trung Quốc có khả năng trải qua mức
nhiệt độ dưới -20 độ C trong năm, điều này tạo nhiều thách thức đối với pin
lithium.
Tờ Science
and Technology Daily ngày 16/3 cho biết, nhóm nhà nghiên cứu từ Viện Vật lý Hóa
học Đại Liên do ông Chen Zhongwei dẫn đầu đã thử nghiệm pin lithium trong thiết
bị bay không người lái di chuyển ở điều kiện nhiệt độ cực thấp ở thành phố
Mohe, tỉnh Hắc Long Giang, Đông Bắc Trung Quốc.
Thiết bị bay không người lái trong thử nghiệm. Ảnh: Viện Vật lý Hóa học
Đại Liên
Thiết bị bay không người lái trong thử nghiệm đã hoạt động đáng tin cậy trong mức nhiệt cực thấp, mở ra tiềm năng mới cho các hoạt động trên không ở tình trạng khắc nghiệt. Bằng cách duy trì hiệu suất ổn định ở -36 độ C, pin đảm bảo cung cấp năng lượng không bị gián đoạn. Điều này khiến nó trở thành giải pháp đầy hứa hẹn cho các ứng dụng quan trọng như thám hiểm vùng cực, tuần tra biên giới, cứu trợ thiên tai và vận tải hậu cần.
Trong chuyến
bay thử nghiệm, thiết bị bay không người lái duy trì ổn định và đáp ứng được kỳ
vọng về độ bền bất chấp thời tiết giá lạnh. Thiết bị bay không người lái đã
hoàn thành thành công một loạt các tiêu chí, bao gồm khởi động nhanh, bay lơ lửng
ở độ cao lớn và điều hướng lộ trình phức tạp. Hơn nữa, pin duy trì công suất ổn
định, không sụt giảm hay sự cố mất năng lượng bất ngờ trong điều kiện lạnh cực
độ.
Để khắc phục
tình trạng xuống cấp của pin lithium trong điều kiện lạnh khắc nghiệt, nhóm
nghiên cứu tại Viện Vật lý Hóa học Đại Liên đã cải tiến thiết bị này bằng cách
tối ưu hóa công thức chất điện phân và sửa đổi vật liệu anode, mở rộng đáng kể
phạm vi nhiệt độ hoạt động của pin. Kết quả là pin mới có thể cung cấp điện
liên tục trong phạm vi nhiệt độ từ -40°C đến 50°C.
Ngoài ra,
các nhà nghiên cứu đã cải thiện phạm vi hoạt động trong thời tiết lạnh của pin
bằng cách sử dụng quản lý nhiệt thích ứng và thiết kế trở kháng nhiệt độ thấp.
Kết quả là, mức giảm độ bền của pin ở nhiệt độ -40°C chỉ dưới 10%, tốt hơn đáng
kể so với mức trung bình hiện nay là 30-50%. Điều này đồng nghĩa với việc pin mới
có thể giúp thiết bị bay không người lái hoàn thành nhiệm vụ ở khu vực lạnh
giá, trên cao mà không cần sạc lại thường xuyên.
Ông Chen
Zhongwei bổ sung rằng nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục cải tiến hiệu suất pin và mở
rộng ứng dụng của thiết bị này trong những môi trường khắc nghiệt.
Theo BTT