Lekunutu la ho phela nako e telele bakeng sa libeteri tse nchafatsoang li ka ba ka har'a phapang.Mokhoa o mocha oa hore na lisele tsa lithium-ion ka har'a pakete li nyenyefatsa joang li bonts'a mokhoa oa ho hlophisa ho tjhaja ho ea ka matla a sele e 'ngoe le e' ngoe e le hore libeteri tsa EV li khone ho sebetsana le li-cycle tse ngata le ho thibela ho hlōleha.

Phuputso, e hatisitsoeng Nov. 5 inIEEE Transactions ho Control Systems Technology, e bontša kamoo ho laola ka mafolofolo palo ea motlakase o phallang seleng e 'ngoe le e 'ngoe ka pakete, ho e-na le ho fana ka tefiso ka mokhoa o ts'oanang, ho ka fokotsang ho senyeha le ho taboha.Mokhoa ona o lumella sele e 'ngoe le e' ngoe ho phela bophelo bo botle ka ho fetisisa - le nako e telele ka ho fetisisa.

Ho ea ka moprofesa oa Stanford le sengoli se phahameng sa thuto, Simona Onori, lipapiso tsa pele li fana ka maikutlo a hore libeteri tse laoloang ka theknoloji e ncha li ka khona ho sebelisa bonyane 20% ea lipotoloho tsa ho tjhaja, leha e le ho tjhaja ka potlako khafetsa, ho bakang khatello e eketsehileng betri.

Boiteko bo boholo ba nakong e fetileng ba ho lelefatsa bophelo ba betri ea koloi ea motlakase bo tsepamisitse maikutlo ho ntlafatseng moralo, lisebelisoa le tlhahiso ea lisele tse le 'ngoe, ho ipapisitsoe le taba ea hore, joalo ka lihokelo tsa ketane, pakete ea betri e hantle feela joaloka sele ea eona e fokolang.Boithuto bo bocha bo qala ka kutloisiso ea hore le ha likhokahano tse fokolang li ke ke tsa qojoa - ka lebaka la mefokolo ea tlhahiso le hobane lisele tse ling li senyeha kapele ho feta tse ling kaha li pepesehetse khatello ea maikutlo joalo ka mocheso - ha li hloke ho theola pakete kaofela.Ntho ea bohlokoa ke ho hlophisa litefiso tsa ho tjhaja ho latela bokhoni bo ikhethang ba sele ka 'ngoe ho thibela ho hloleha.

"Haeba e sa sebetsanoe hantle, li-cell-to-cell heterogeneity li ka beha bophelo bo bolelele, bophelo bo botle le polokeho ea pakete ea betri mme ea baka ho se sebetse hantle ha betri," ho boletse Onori, eo e leng motlatsi oa moprofesa oa boenjiniere ba mahlale a matla Stanford Doerr. Sekolo sa Moshoelella."Mokhoa oa rona o lekanya matla a seleng e 'ngoe le e' ngoe ka har'a pakete, e tlisa lisele tsohle sebakeng sa ho qetela se reriloeng sa tefiso ka mokhoa o leka-lekaneng le ho ntlafatsa bophelo bo bolelele ba pakete."

E khothalelitsoe ho aha betri ea limaele tse milione

Karolo ea tšusumetso bakeng sa lipatlisiso tse ncha e tloha phatlalatsong ea 2020 e entsoeng ke Tesla, k'hamphani ea likoloi tsa motlakase, ea mosebetsi oa "betri ea milione".Ena e ka ba betri e khonang ho tsamaisa koloi bakeng sa lik'hilomithara tse limilione tse 1 kapa ho feta (ka ho tjhaja kamehla) pele e fihla moo, joalo ka betri ea lithium-ion fonong ea khale kapa laptop, betri ea EV e na le tefiso e nyane haholo hore e ka sebetsa. .

Betri e joalo e ka feta tiisetso e tloaelehileng ea baetsi ba likoloi bakeng sa libeteri tsa koloi tsa motlakase tsa lilemo tse robeli kapa lik'hilomithara tse 100,000.Leha lipakete tsa betri li lula li le ntle ho waranti ea tsona, ts'epo ea bareki likoloing tsa motlakase e ka matlafatsoa haeba liphutheloana tsa betri tse turang li ka fokola.Betri e ntseng e khona ho boloka tefiso ka mor'a ho nchafatsoa ha likete-kete le eona e ka nolofatsa tsela ea ho kenya motlakase oa literaka tse tsamaeang nako e telele, le bakeng sa ho amohela seo ho thoeng ke litsamaiso tsa koloi-to-grid, moo libeteri tsa EV li neng li tla boloka le ho romela matla a tsosolositsoeng bakeng sa marang-rang a matla.

"Hamorao ho ile ha hlalosoa hore mohopolo oa betri ea limilione tse limilione e ne e hlile e se k'hemistri e ncha, empa e ne e le mokhoa feela oa ho sebelisa betri ka ho se e sebelise ka botlalo," ho boletse Onori.Lipatlisiso tse amanang li shebane le lisele tse le 'ngoe tsa lithium-ion, tseo ka kakaretso li sa lahleheloeng ke matla a ho tjhaja kapele joalo ka ha lipakete tse felletseng tsa betri li etsa.

A khahliloe, Onori le bafuputsi ba babeli laboratoring ea hae - setsebi sa postdoctoral Vahid Azimi le seithuti sa PhD Anirudh Allam - ba nkile qeto ea ho etsa lipatlisiso ka hore na taolo ea boqapi ea mefuta e teng ea betri e ka ntlafatsa ts'ebetso le bophelo ba ts'ebeletso ea pakete e felletseng ea betri, e kanna ea ba le lisele tse makholo kapa tse likete. .

Moetso oa betri ea boleng bo holimo

E le mohato oa pele, bafuputsi ba ile ba etsa mohlala o phahameng oa k'homphieutha oa boitšoaro ba betri o neng o emela ka nepo liphetoho tsa 'mele le lik'hemik'hale tse etsahalang ka har'a betri nakong ea bophelo ba eona ba ts'ebetso.Tse ling tsa liphetoho tsena li etsahala ka mor'a metsotsoana kapa metsotso e seng mekae - tse ling ka mor'a likhoeli kapa lilemo.

"Ho ea ka tsebo ea rona, ha ho thuto e fetileng e sebelisitseng mofuta oa betri ea boleng bo phahameng, e nang le nako e ngata eo re e entseng," ho boletse Onori, eo e leng mookameli oa Stanford Energy Control Lab.

Lipapiso tse tsamaisanang le mohlala li khothalelitse hore betri ea sejoale-joale e ka ntlafatsoa le ho laoloa ka ho amohela liphapang lipakeng tsa lisele tsa eona.Onori le basebetsi-'moho ba bona mohlala oa bona o sebelisoa ho tataisa nts'etsopele ea lits'ebetso tsa taolo ea betri lilemong tse tlang tse ka sebelisoang habonolo meralong e teng ea likoloi.

Hase feela likoloi tsa motlakase tse tla rua molemo.Hoo e batlang e le ts'ebeliso efe kapa efe e "hatellang betri pakete haholo" e ka ba mokhethoa ea hloahloa bakeng sa taolo e ntlafetseng e tsebisitsoeng ke liphetho tse ncha, Onori o itse.Mohlala o le mong?Sefofane se kang sa drone se tlohang se theohile 'me se lula, seo ka linako tse ling se bitsoang eVTOL, seo bo-rakhoebo ba bang ba lebelletseng ho se sebetsa e le litekesi tsa moea le ho fana ka lits'ebeletso tse ling tsa ho tsamaisa moea oa litoropo lilemong tse leshome tse tlang.Leha ho le joalo, lits'ebetso tse ling tsa libeteri tsa lithium-ion tse ka nchafatsoang lia hoka, ho kenyelletsa le sefofane se akaretsang le polokelo e kholo ea matla a ka nchafatsoang.

"Libetri tsa lithium-ion li se li fetotse lefatše ka litsela tse ngata," ho boletse Onori."Ho bohlokoa hore re fumane chelete e ngata kamoo re ka khonang ho tsoa theknolojing ena ea phetoho le bahlahlami ba eona ba tlang."