จีนพบวิธีแก้ไขเพื่อเอาชนะจุดอ่อนของแบตเตอรี่ลิเธียม

โดรนกำลังทดสอบ ภาพ: สถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน

ข้อมูลจาก Science Direct ระบุว่า การพัฒนาอย่างรวดเร็วของโลกาภิวัตน์ทำให้ความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก ส่งผลให้เกิดการแสวงหาแหล่งพลังงานใหม่ๆ แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน มีอยู่ในหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่โดรนไปจนถึงยานยนต์ไฟฟ้า...

แม้จะมีศักยภาพสูง แต่แบตเตอรี่ลิเธียมก็มีจุดอ่อนอย่างมากที่อุณหภูมิต่ำ เมื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำ ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม เช่น ความจุ กำลังขับ และอายุการใช้งานจะลดลงอย่างมาก

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าความจุของแบตเตอรี่อาจลดลง 12% ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า -40 องศาเซลเซียส ที่น่าสังเกตคือ 38% ของพื้นที่ในประเทศจีนมีแนวโน้มที่จะเผชิญกับอุณหภูมิต่ำกว่า -20 องศาเซลเซียสตลอดทั้งปี ซึ่งสร้างความท้าทายมากมายสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

เมื่อวันที่ 16 มีนาคม หนังสือพิมพ์ Science and Technology Daily รายงานว่าทีมนักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน ซึ่งนำโดยเฉิน จงเว่ย ได้ทำการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมในโดรนที่บินภายใต้อุณหภูมิต่ำมากในเมืองโม่เหอ มณฑลเฮยหลงเจียง ทางตะวันออกเฉียงเหนือของจีน

โดรนที่ผ่านการทดสอบมีประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้แม้ในอุณหภูมิที่ต่ำมาก ช่วยเพิ่มศักยภาพในการปฏิบัติการทางอากาศที่หนักหน่วง ด้วยการรักษาประสิทธิภาพที่เสถียรที่อุณหภูมิ -36 องศาเซลเซียส แบตเตอรี่จึงมั่นใจได้ว่าจะจ่ายไฟได้อย่างต่อเนื่อง จึงเป็นโซลูชันที่มีแนวโน้มดีสำหรับการใช้งานที่สำคัญ เช่น การสำรวจขั้วโลก การลาดตระเวนชายแดน การบรรเทาภัยพิบัติ และโลจิสติกส์

ระหว่างการบินทดสอบ โดรนยังคงมีเสถียรภาพและผ่านการทดสอบความทนทานตามมาตรฐาน แม้ในสภาพอากาศหนาวเย็น โดรนผ่านการทดสอบหลายข้อ ได้แก่ การปล่อยตัวอย่างรวดเร็ว การลอยตัวในระดับความสูง และการนำทางเส้นทางที่ซับซ้อน นอกจากนี้ แบตเตอรี่ยังคงความจุที่เสถียร โดยไม่เกิดการตกหล่นหรือการสูญเสียพลังงานที่ไม่คาดคิดในสภาพอากาศหนาวเย็นจัด

เพื่อแก้ปัญหาการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมในสภาพอากาศหนาวเย็นจัด ทีมวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียนได้ปรับปรุงอุปกรณ์นี้โดยการปรับปรุงสูตรอิเล็กโทรไลต์และปรับเปลี่ยนวัสดุขั้วบวก ซึ่งช่วยขยายช่วงอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ได้อย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้แบตเตอรี่ใหม่สามารถจ่ายพลังงานได้อย่างต่อเนื่องในช่วงอุณหภูมิ -40°C ถึง 50°C

นอกจากนี้ นักวิจัยยังได้ปรับปรุงช่วงการทำงานของแบตเตอรี่ในสภาพอากาศหนาวเย็นโดยใช้ระบบจัดการความร้อนแบบปรับได้และการออกแบบความต้านทานอุณหภูมิต่ำ ส่งผลให้ความทนทานของแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่า 10% ที่ -40°C ซึ่งดีกว่าค่าเฉลี่ยปัจจุบันที่ 30-50% อย่างมาก ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ใหม่นี้สามารถช่วยให้โดรนปฏิบัติภารกิจในพื้นที่หนาวเย็นและระดับความสูงได้โดยไม่ต้องชาร์จบ่อย

นายเฉิน จงเหว่ย กล่าวเสริมว่า ทีมวิจัยจะยังคงปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และขยายการใช้งานอุปกรณ์นี้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่อไป