Vysvětleno: Jak může výzkum IIT zlepšit výkon lithium-iontových baterií
Výzkumníci z IIT Guwahati vyvinuli techniku, která dokáže přesně odhadnout jeden z nejdůležitějších vnitřních stavů baterie známý jako SOC, zkratka pro stav nabití.

Výzkumníci z IIT Guwahati vyvinuli techniku pro zlepšení výkonu dobíjecích lithium-iontových baterií, které napájejí většinu dnes používaných přenosných zařízení. Jejich zjištění byla minulý měsíc zveřejněna v časopise IEEE Xplore.
Zpravodaj| Kliknutím dostanete do své doručené pošty nejlepší vysvětlivky dne
Co jsou lithium-iontové baterie?
Nobelovu cenu za chemii za rok 2019 společně získali Stanley Whittingham, John Goodenough a Akira Yoshino za práce, která vedla k vývoji lithium-iontových baterií , které se mimo jiné používají ve většině mobilních telefonů, smartphonů, tabletů, notebooků a powerbank. První komerčně životaschopnou Li-ion baterii vytvořil Yoshino v roce 1985, který vyvinul na základě práce Whittinghama a Goodenougha. Královská švédská akademie věd poznamenává, že základ lithium-iontové baterie byl položen během ropné krize v 70. letech 20. století, kdy Whittingham začal pracovat na vývoji metod, které by mohly vést k energetickým technologiím bez fosilních paliv.
Dnes většina elektrických vozidel (EV) používá také Li-ion baterie, ale pomalu dosahují svých teoretických limitů, kdy jsou schopny poskytnout zhruba až 300 watthodin na kilogram energie. Tyto baterie lze také použít k akumulaci solární a větrné energie, což znamená, že s jejich širokým využitím může být dokonce možné žít ve společnosti bez paliv.
Přesto některé z nevýhod Li-ion baterií zahrnují jejich náchylnost k přehřátí a jejich náchylnost k poškození při vysokém napětí, protože jsou vyrobeny z hořlavých a hořlavých materiálů. Takové baterie také časem začnou ztrácet svou kapacitu – například baterie notebooku, která se používá několik let, nefunguje tak dobře jako nová.
| Muon g–2: studie mezníku zpochybňuje pravidla částicové fyziky
Co tedy výzkumníci nyní vyvinuli?
Výzkumníci z IIT Guwahati vyvinuli techniku, která dokáže přesně odhadnout jeden z nejdůležitějších vnitřních stavů baterie známý jako SOC, zkratka pro stav nabití. SOC odráží zbývající kapacitu baterie, tj. kolik více nábojů lze z baterie odebrat, než se zcela vybije. Znalost zbývající kapacity pomáhá optimalizovat využití kapacity baterie, zabraňuje přebíjení a nedobíjení baterie, zvyšuje její životnost, snižuje náklady a zajišťuje bezpečnost baterie a jejího okolí, uvádí tisková zpráva IIT Guwahati.
Chcete-li zlepšit životnost baterie a optimalizovat její kapacitu, je důležité přesně předvídat její různé stavy. Jedním z těchto států je SOC, který bylo dosud obtížné odhadnout. Prostřednictvím své práce vědci navrhli přístup, který se vyhýbá nadhodnocování, a proto pomáhá při provádění přesných měření.
Existují alternativy k Li-ion bateriím?
Vědci se snažili přijít s alternativami nebo způsoby, jak tyto baterie vylepšit. V roce 2019 vyvinula Johns Hopkins Applied Physics Laboratory lithium-iontovou baterii, která se nezapálí.
Začátkem ledna 2020 výzkumníci z Austrálie tvrdili, že vyvinuli nejúčinnější lithium-sírovou (Li-S) baterii na světě, schopnou napájet chytrý telefon po dobu pěti nepřetržitých dnů – ekvivalent elektromobilu schopného ujet vzdálenost více než 1 000 km.
PŘIDEJ SE TEĎ :Express Explained Telegram Channel
Zatímco materiály použité v Li-S bateriích se neliší od materiálů v Li-ion bateriích, australští vědci překonfigurovali konstrukci sirných katod (typ elektrického vodiče, kterým se elektrony pohybují), aby se přizpůsobily vyššímu namáhání bez poklesu napětí. celkovou kapacitu.
Li-S baterie jsou obecně považovány za nástupce Li-ion baterií kvůli jejich nižším nákladům na výrobu, energetické účinnosti a vyšší bezpečnosti. Jejich výrobní náklady jsou nižší, protože síra je hojně dostupná.
Přesto se objevily určité potíže, pokud jde o komercializaci těchto baterií, zejména kvůli jejich krátkému životnímu cyklu a špatným schopnostem okamžitého napájení.
Sdílej Se Svými Přáteli: