Nuacht Tionscail

Ligeann Briseadh Cadhnraí Ceallraí Feithicil Leictreach Saor a mhuirearú i díreach 10 nóiméad

2021-06-16
TOPICS:
Teicneolaíocht Ceallraí, Fuinneamh, Ollscoil Stáit Penn, Coitianta, Ceallraí Feithicil Leictreach
Le PENN STATE UNIVERSITY IONAD 18, 2021



Tá ceallraí arna modhnú go teirmeach le haghaidh feithiclí leictreacha maismhargaidh gan imní raon agus le sábháilteacht neamhshrianta, ar chostas íseal, agus gan aon chóbalt, á forbairt ag foireann innealtóirí Penn State. Creidmheas: Saotharlann Chao-Yang Wang, Penn State.

B’fhéidir gur rud san am atá thart imní raon, an eagla go rithfeadh sé as cumhacht sula mbeidh sé in ann feithicil leictreach a athluchtú, de réir foireann innealtóirí Penn State atá ag féachaint ar chadhnraí fosfáit iarainn litiam a bhfuil raon 250 míle acu leis an gcumas luchtaithe i gceann 10 nóiméad.

“D’fhorbraíomar ceallraí deas cliste d’fheithiclí leictreacha mais-mhargaidh le paireacht chostais le feithiclí innill dócháin,” a dúirt Chao-Yang Wang, William E. Diefenderfer Cathaoirleach na hinnealtóireachta meicniúla, ollamh le hinnealtóireacht cheimiceach agus ollamh le heolaíocht ábhair agus innealtóireacht, agus stiúrthóir ar an Ionad Inneall Leictriceimiceach ag Penn State. “Níl aon imní réimse níos mó ann agus tá an ceallraí seo inacmhainne.”

Deir na taighdeoirí freisin gur chóir go mbeadh an ceallraí go maith ar feadh 2 mhilliún míle ina saolré.

Tuairiscíonn siad inniu (18 Eanáir, 2021) in Nature Energy gurb í an eochair do shaolré fada agus do mhuirearú tapa ná cumas na ceallraí suas le 140 céim Fahrenheit a théamh go tapa, le haghaidh luchtaithe agus scaoilte, agus ansin fuarú nuair a bhíonn an ceallraí Níl sé ag obair.

“Ligeann an muirear an-ghasta dúinn an ceallraí a laghdú níos lú gan imní raon a thabhú,” a dúirt Wang.

Úsáideann an ceallraí cur chuige féin-théimh a forbraíodh roimhe seo i lár Wang. Úsáideann an ceallraí féin-théite scragall tanaí nicil le foirceann amháin ceangailte leis an teirminéal diúltach agus an ceann eile ag síneadh lasmuigh den chill chun tríú teirminéal a chruthú. Chomh luath agus a shreabhann leictreoin téann sé suas an scragall nicil go tapa trí théamh friotaíochta agus téann sé an taobh istigh den cheallraí. Chomh luath agus a bhíonn teocht inmheánach na ceallraí 140 céim F, osclaítear an lasc agus bíonn an ceallraí réidh le muirearú tapa nó le scaoileadh amach.

Mhúnlaigh foireann Wang an ceallraí seo ag úsáid teicneolaíochtaí atá ann cheana agus cineálacha cur chuige nuálacha. Molann siad, trí úsáid a bhaint as an modh féin-théimh seo, gur féidir leo ábhair ar chostas íseal a úsáid le haghaidh catóide agus anóid na ceallraí agus leictrilít shábháilte ísealvoltais. Tá an catóide fosfáit iarainn litiam atá cobhsaí go teirmeach, nach bhfuil aon cheann de na hábhair daor agus chriticiúla cosúil le cóbalt ann. Tá an anóid déanta as graifít cáithníní an-mhór, ábhar sábháilte, éadrom agus saor.

Mar gheall ar an bhféin-théamh, dúirt na taighdeoirí nach gá dóibh a bheith buartha faoi thaisceadh míchothrom litiam ar an anóid, rud a d’fhéadfadh a bheith ina chúis le spící litiam atá contúirteach.
“Laghdaigh an ceallraí seo meáchan, toirt agus costas,” a dúirt Wang. “Táim an-sásta gur aimsíomar ceallraí sa deireadh a rachaidh chun leasa ollmhargadh na dtomhaltóirí.”

De réir Wang, is féidir leis na cadhnraí níos lú seo cuid mhór cumhachta a tháirgeadh ar théamh - 40 uair an chloig cileavata agus 300 cileavata cumhachta. D’fhéadfadh feithicil leictreach leis an gceallraí seo dul ó nialas go 60 míle san uair i 3 shoicind agus bheadh ​​sí ag tiomáint cosúil le Porsche, a dúirt sé.
“Seo mar a dhéanfaimid an timpeallacht a athrú agus gan cur leis na gluaisteáin só amháin,” a dúirt Wang. “Lig do gach duine feithiclí leictreacha a íoc.”

Tagairt: â € œ Cadhnraí fosfáit iarainn litiam arna modhnú go sealadach le haghaidh feithiclí leictreacha maismhargaidhâ € le Xiao-Guang Yang, Teng Liu agus Chao-Yang Wang, 18 Eanáir 2021, Nature Energy.
DOI: 10.1038 / s41560-020-00757-7

Ba iad taighdeoirí Penn State eile a bhí ag obair ar an tionscadal seo Xiao-Guang Yang, ollamh cúnta taighde san innealtóireacht mheicniúil, agus Teng Liu, mac léinn dochtúireachta san innealtóireacht mheicniúil.

Thacaigh Oifig Éifeachtúlachta Fuinnimh agus Fuinnimh In-athnuaite na Roinne Fuinnimh na SA agus Dearlaic William E Diefenderfer leis an taighde seo.