דער סוד צו א לאנג לעבן פאר ריטשאַרדזשאַבאַל באַטעריעס קען ליגן אין א פארשטענדעניש פון פארשידענהייט. נייע מאָדעלן פון ווי ליטהיום-יאָן צעלן אין א פּאַק דעגראַדירן ווייַזן א וועג צו צופּאַסן די טשאַרדזשינג צו יעדער צעל'ס קאַפּאַציטעט אַזוי אַז EV באַטעריעס קענען שעפּן מער טשאַרדזשינג סייקאַלז און פאַרמייַדן דורכפאַל.

די פאָרשונג, פאַרעפֿנטלעכט נאָוועמבער 5 איןIEEE טראַנזאַקציעס אויף קאָנטראָל סיסטעמען טעכנאָלאָגיע, ווייזט ווי אַקטיוו פאַרוואַלטן די סומע פון ​​עלעקטרישן קראַנט וואָס פליסט צו יעדער צעל אין אַ פּאַק, אַנשטאָט צו צושטעלן אָפּצאָל גלייַך, קען מינאַמייזירן טראָגן און טרער. דער צוגאַנג אַלאַוז יפעקטיוולי יעדער צעל צו לעבן איר בעסטער - און לענגסט - לעבן.

לויט סטאַנפֿאָרד פּראָפֿעסאָרין און עלטערער שטודיע־מחבר סימאָנאַ אָנאָרי, פֿאָרשלאָגן די ערשטע סימולאַציעס אַז באַטעריעס וואָס ווערן געפֿירט מיט דער נײַער טעכנאָלאָגיע קענען שעפּן לפּחות 20% מער אָפּלאָד־ציקלען, אפילו מיט אָפֿטער שנעלער אָפּלאָדונג, וואָס לייגט עקסטרע דרוק אויף דער באַטעריע.

רוב פריערדיגע אנשטרענגונגען צו פארלענגערן די לעבן פון עלעקטרישע קאר באטעריעס האבן זיך קאנצענטרירט אויף פארבעסערן דעם דיזיין, מאטעריאלן, און פאבריקאציע פון ​​איינציקע צעלן, באזירט אויף דער פרינציפ אז, ווי לינקס אין א קייט, איז א באטעריע פעקל נאר אזוי גוט ווי איר שוואכסטע צעל. די נייע שטודיע הייבט זיך אן מיט א פארשטאנד אז כאטש שוואכע לינקס זענען אומפארמיידלעך – צוליב פאבריקאציע חסרונות און ווייל געוויסע צעלן פארלירן זיך שנעלער ווי אנדערע ווען זיי ווערן אויסגעשטעלט צו דרוק ווי היץ – דארפן זיי נישט אראפברענגען דעם גאנצן פעקל. דער שליסל איז צו צופאסן די אויפלאדונג ראטעס צו דער אייגנארטיגער קאפאציטעט פון יעדער צעל כדי צו פארמיידן דורכפאל.

"אויב מען טוט עס נישט ריכטיג, קענען צעל-צו-צעל העטעראגעניטעטן קאמפראמיטירן די לאנגעוויטי, געזונטהייט, און זיכערהייט פון א באטעריע פעקל און פירן צו א פריערדיגע באטעריע פעקל דורכפאל," האט געזאגט אנארי, וועלכע איז אן אסיסטענט פראפעסאר פון ענערגיע וויסנשאפט אינזשעניריע אין דער סטאנפארד דאער שולע פון ​​נאכהאלטיקייט. "אונזער צוגאנג גלייכט אויס די ענערגיע אין יעדער צעל אין פעקל, ברענגענדיג אלע צעלן צום לעצטן ציל-צושטאנד פון לאדונג אין א באלאנסירטן אופן און פארבעסערנדיג די לאנגעוויטי פון פעקל."

אינספּירירט צו בויען אַ מיליאָן-מייל באַטאַרייע

א טייל פון דעם אימפּעטוס פאר דער נייער פאָרשונג גייט צוריק צו א 2020 מעלדונג דורך טעסלאַ, די עלעקטרישע אויטאָ פירמע, וועגן אַרבעט אויף אַ "מיליאָן-מייל באַטאַרייע." דאָס וואָלט זיין אַ באַטאַרייע וואָס קען געבן אַ מאַשין כוח פֿאַר 1 מיליאָן מייל אָדער מער (מיט רעגולער טשאַרדזשינג) איידער עס וועט דערגרייכן דעם פונקט וואו, ווי די ליטיום-יאָן באַטאַרייע אין אַן אַלטן טעלעפאָן אָדער לאַפּטאַפּ, האַלט די באַטאַרייע פון ​​​​​​דער עלעקטרישער אויטאָ צו ווייניק טשאַרדזשינג צו זיין פאַנגקשאַנאַל.

אזא באַטעריע וואָלט איבערגעשטיגן די טיפּישע וואָראַנטי פון אויטאָ פאַבריקאַנטן פֿאַר עלעקטרישע פאָרמיטל באַטעריעס פון אַכט יאָר אָדער 100,000 מייל. כאָטש באַטעריע פּאַקס האַלטן אָפט לענגער ווי זייער וואָראַנטי, קען די צוטרוי פון קאָנסומערן אין עלעקטרישע פאָרמיטלען ווערן געשטאַרקט אויב טייערע באַטעריע פּאַקס ווערן נאָך זעלטענער. א באַטעריע וואָס קען נאָך האַלטן א לאָד נאָך טויזנטער ריטשאַרדזשיז קען אויך פֿאַרלייכטערן דעם וועג פֿאַר עלעקטריפֿיקאַציע פון ​​לאַנג-דיסטאַנס טראַקס, און פֿאַר דער אַדאַפּטאַציע פון ​​אַזוי גערופענע וועהיקלע-צו-גריד סיסטעמען, אין וועלכע EV באַטעריעס וואָלטן סטאָרירן און שיקן רינואַבאַל ענערגיע פֿאַר די עלעקטרישע גריד.

"עס איז שפּעטער דערקלערט געוואָרן אַז די מיליאָן-מייל באַטעריע קאָנצעפּט איז נישט טאַקע געווען אַ נייע כעמיע, נאָר אַ וועג צו אָפּערירן די באַטעריע דורך נישט מאַכן עס נוצן די פולע טשאַרדזשינג קייט," האָט אָנאָרי געזאָגט. פֿאַרבונדענע פאָרשונג האָט זיך קאָנצענטרירט אויף איין ליטהיום-יאָן צעלן, וואָס בכלל פאַרלירן נישט טשאַרדזשינג קאַפּאַציטעט אַזוי שנעל ווי פולע באַטעריע פּאַקס.

אינטריגירט, האבן אָנאָרי און צוויי פאָרשער אין איר לאַבאָראַטאָריע – פּאָסטדאָקטאָראַל געלערנטער וואַהיד אַזימי און דאָקטאָראַנט אנירודה אַלאַם – באַשלאָסן צו אויספאָרשן ווי אַן ערפינדערישע פאַרוואַלטונג פון עקזיסטירנדיקע באַטעריע טיפּן קען פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג און לעבן פון אַ פולער באַטעריע פּאַק, וואָס קען אַנטהאַלטן הונדערטער אָדער טויזנטער צעלן.

א הויך-פידעליטי באַטאַרייע מאָדעל

אלס א ערשטער שריט, האבן די פארשער געשאפן א הויך-געטרייע קאמפיוטער מאדעל פון באטעריע אויפפירונג וואס האט גענוי רעפרעזענטירט די פיזישע און כעמישע ענדערונגען וואס פאסירן אינעווייניג פון א באטעריע בעת איר אפעראציאנעלן לעבן. עטלעכע פון ​​די ענדערונגען פאסירן אין א פאר סעקונדעס אדער מינוטן – אנדערע איבער חדשים אדער אפילו יארן.

"לויט אונזער וויסן, האט קיין פריערדיגע שטודיע נישט גענוצט אזא סארט הויך-טרײַהייט, מולטי-צייט-וואָג באַטעריע מאָדעל וואָס מיר האָבן באַשאַפֿן," האָט געזאָגט אָנאָרי, וועלכער איז דירעקטאָר פֿון דער סטאַנפֿאָרד ענערגיע קאָנטראָל לאַב.

דורכפירן סימולאציעס מיטן מאָדעל האט געוויזן אז א מאדערנע באַטעריע פּאַק קען ווערן אָפּטימיזירט און קאָנטראָלירט דורך אַרומנעמען די אונטערשיידן צווישן אירע קאָנסטיטואַנט צעלן. אָנאָרי און קאָלעגן שטעלן זיך פאר אז זייער מאָדעל וועט ווערן גענוצט צו פירן די אַנטוויקלונג פון באַטעריע פאַרוואַלטונג סיסטעמען אין די קומענדיקע יאָרן וואָס קענען לייכט ווערן דיפּלויד אין עקזיסטירנדיקע פאָרמיטל דיזיינז.

נישט נאָר עלעקטרישע וועהיקלעך קענען הנאה האָבן דערפון. כּמעט יעדע אַפּליקאַציע וואָס "שטאַרבט דעם באַטעריע פּאַק אַ סך" קען זיין אַ גוטער קאַנדידאַט פֿאַר בעסערע פאַרוואַלטונג אינפאָרמירט דורך די נייע רעזולטאַטן, האָט אָנאָרי געזאָגט. איין בייַשפּיל? דראָון-ווי עראָפּלאַנען מיט עלעקטריש ווערטיקאַל אָפּפֿלי און לאַנדונג, מאל גערופן eVTOL, וואָס עטלעכע אַנטראַפּראַנערז דערוואַרטן צו אַרבעטן ווי לופֿט טאַקסיס און צושטעלן אַנדערע שטאָטישע לופֿט מאָביליטי באַדינונגען איבער די קומענדיקע יאָרצענדלינג. נאָך, אַנדערע אַפּליקאַציעס פֿאַר ריטשאַרדזשאַבאַל ליטהיום-יאָן באַטעריעס לאָקן, אַרייַנגערעכנט אַלגעמיינע אַוויאַציע און גרויס-וואָג סטאָרידזש פון רינואַבאַל ענערגיע.

"ליטיום-יאָן באַטעריעס האָבן שוין געביטן די וועלט אין אַזוי פיל וועגן," האָט אָנאָרי געזאָגט. "עס איז וויכטיק אַז מיר זאָלן באַקומען אַזוי פיל ווי מעגלעך פון דער טראַנספאָרמאַטיווער טעכנאָלאָגיע און אירע נאָכפאָלגער."