จีนพบวิธีแก้ไขเพื่อเอาชนะจุดอ่อนของแบตเตอรี่ลิเธียม

โดรนอยู่ระหว่างการทดสอบ ภาพถ่าย: สถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน

ตามรายงานของ Science Direct การพัฒนาอย่างรวดเร็วของโลกาภิวัตน์ส่งผลให้ความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้มีการค้นหาแหล่งพลังงานใหม่ๆ แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่นิยมใช้ในปัจจุบัน โดยมีอยู่ในหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่โดรนไปจนถึงยานยนต์ไฟฟ้า...

แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมจะมีศักยภาพมาก แต่ก็มีจุดอ่อนอย่างมากเมื่อใช้งานในอุณหภูมิต่ำ เมื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม เช่น ความจุ กำลังไฟฟ้าขาออก และอายุการใช้งาน จะลดลงอย่างมาก

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า -40 องศาเซลเซียส ความจุแบตเตอรี่อาจลดลงได้ถึง 12% ที่น่าสังเกตคือ พื้นที่ร้อยละ 38 ของจีนมีแนวโน้มที่จะประสบกับอุณหภูมิต่ำกว่า -20 องศาเซลเซียสตลอดทั้งปี ซึ่งก่อให้เกิดความท้าทายมากมายสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

เมื่อวันที่ 16 มีนาคม หนังสือพิมพ์ Science and Technology Daily รายงานว่าทีมนักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน ซึ่งนำโดยเฉิน จงเหว่ย ทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมในโดรนที่บินภายใต้อุณหภูมิต่ำมากในเมืองโม่เหอ มณฑลเฮยหลงเจียง ทางตะวันออกเฉียงเหนือของจีน

โดรนในการทดสอบทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในอุณหภูมิที่ต่ำมาก ซึ่งเปิดศักยภาพใหม่สำหรับการปฏิบัติการทางอากาศในสภาวะที่รุนแรง ด้วยการรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียรที่อุณหภูมิ -36 องศาเซลเซียส แบตเตอรี่จึงรับประกันการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง ซึ่งทำให้เป็นโซลูชันที่มีอนาคตสำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ เช่น การสำรวจขั้วโลก การลาดตระเวนชายแดน การบรรเทาภัยพิบัติ และการขนส่งโลจิสติกส์

ระหว่างการบินทดสอบ โดรนยังคงมีเสถียรภาพและมีความทนทานตรงตามที่คาดหวังแม้จะอยู่ในสภาพอากาศหนาวเย็น โดรนดังกล่าวผ่านการทดสอบคุณสมบัติต่างๆ มากมาย เช่น การปล่อยตัวอย่างรวดเร็ว การบินลอยตัวที่ระดับความสูง และการนำทางตามเส้นทางที่ซับซ้อน นอกจากนี้ แบตเตอรี่ยังคงรักษาความจุที่เสถียร โดยไม่ขาดหรือสูญเสียพลังงานโดยไม่คาดคิดในสภาวะหนาวเย็นจัด

เพื่อเอาชนะการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมในสภาวะหนาวเย็นสุดขั้ว ทีมวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียนจึงปรับปรุงอุปกรณ์โดยการปรับปรุงสูตรของอิเล็กโทรไลต์และปรับเปลี่ยนวัสดุขั้วบวก ทำให้ช่วงอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ขยายเพิ่มขึ้นอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ใหม่จึงสามารถจ่ายพลังงานอย่างต่อเนื่องในช่วงอุณหภูมิ -40°C ถึง 50°C ได้

นอกจากนี้ นักวิจัยยังปรับปรุงช่วงการทำงานในสภาพอากาศหนาวเย็นของแบตเตอรี่โดยใช้การจัดการความร้อนแบบปรับได้และการออกแบบอิมพีแดนซ์ที่อุณหภูมิต่ำ ผลลัพธ์คือ การสูญเสียความทนทานของแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิ -40°C อยู่ที่ต่ำกว่า 10% ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยปัจจุบันที่ 30-50% ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ใหม่นี้สามารถช่วยให้โดรนทำภารกิจในพื้นที่สูงที่มีอากาศหนาวเย็นได้สำเร็จโดยไม่ต้องชาร์จแบตเตอรี่บ่อยๆ

นายเฉิน จงเหว่ย กล่าวเสริมว่า ทีมวิจัยจะยังคงปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และขยายการใช้งานอุปกรณ์นี้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่อไป

ตามรายงานของหนังสือพิมพ์ฮาลินห์/ทินทุค