D’fhéadfadh rún na fadsaoil do chadhnraí in-athluchtaithe a bheith i nglacadh leis an difríocht. Léiríonn samhaltú nua ar an gcaoi a ndíghrádaítear cealla litiam-ian i bpacáiste bealach chun an muirearú a chur in oiriúint do chumas gach cille ionas gur féidir le cadhnraí feithiclí leictreacha níos mó timthriallta muirir a láimhseáil agus teip a sheachaint.

An taighde, a foilsíodh 5 Samhain iIdirbhearta IEEE ar Theicneolaíocht Córais Rialaithe, léiríonn sé seo conas is féidir caitheamh agus cuimilt a íoslaghdú trí bhainistíocht ghníomhach a dhéanamh ar an méid srutha leictrigh a shreabhann chuig gach cill i bpacáiste, seachas an muirear a sheachadadh go haonfhoirmeach. Ligeann an cur chuige seo go héifeachtach do gach cill a saol is fearr – agus is faide – a chaitheamh.

De réir Simona Onori, ollamh i Stanford agus údar sinsearach staidéir, tugann insamhaltaí tosaigh le fios go bhféadfadh cadhnraí a bhainistítear leis an teicneolaíocht nua déileáil le 20% níos mó timthriallta luchtaithe-urscaoilte ar a laghad, fiú le muirearú tapa go minic, rud a chuireann brú breise ar an gceallraí.

Dhírigh formhór na n-iarrachtaí roimhe seo chun saol ceallraí gluaisteán leictreach a fhadú ar dhearadh, ábhair agus monarú cealla aonair a fheabhsú, bunaithe ar an mbonn nach bhfuil pacáiste ceallraí chomh maith lena chill is laige, cosúil le naisc i slabhra. Tosaíonn an staidéar nua le tuiscint nach gá an pacáiste iomlán a thabhairt anuas, cé go bhfuil naisc laga dosheachanta – mar gheall ar neamhfhoirfeachtaí déantúsaíochta agus toisc go ndíghrádaíonn roinnt cealla níos tapúla ná a chéile agus iad nochtaithe do strusanna cosúil le teas. Is é an rud is tábhachtaí ná rátaí luchtaithe a chur in oiriúint do chumas uathúil gach cille chun teip a sheachaint.

“Mura ndéantar aghaidh i gceart orthu, is féidir le héagsúlachtaí ó cheall go cill cur isteach ar fhad saoil, ar shláinte agus ar shábháilteacht pacáiste ceallraí agus mífheidhmiú luath sa phacáiste ceallraí a chur faoi deara,” a dúirt Onori, atá ina ollamh cúnta innealtóireachta eolaíochta fuinnimh i Scoil Inbhuanaitheachta Stanford Doerr. “Cothromaíonn ár gcur chuige an fuinneamh i ngach cill sa phacáiste, ag tabhairt na gcealla go léir chuig an staid luchtaithe deiridh spriocdhírithe ar bhealach cothrom agus ag feabhsú fad saoil an phacáiste.”

Spreagtha chun ceallraí milliún míle a thógáil

Téann cuid den spreagadh don taighde nua siar go dtí fógra in 2020 ó Tesla, an comhlacht gluaisteán leictreach, faoi obair ar “cheallraí milliún míle.” Bheadh ​​​​sé seo ina cheallraí atá in ann carr a chumhachtú ar feadh 1 mhilliún míle nó níos mó (le muirearú rialta) sula sroichfeadh sé an pointe ina bhfuil, cosúil leis an gceallraí litiam-ian i seanfhón nó ríomhaire glúine, an iomarca muirir ag ceallraí an EV le bheith feidhmiúil.

Sháródh ceallraí den sórt sin barántas tipiciúil déantóirí gluaisteán do chadhnraí feithiclí leictreacha, is é sin ocht mbliana nó 100,000 míle. Cé go maireann pacáistí ceallraí níos faide ná a mbarántas de ghnáth, d’fhéadfaí muinín tomhaltóirí i bhfeithiclí leictreacha a threisiú dá mbeadh athsholáthar costasach ar phacáistí ceallraí níos annamha fós. D’fhéadfadh ceallraí atá in ann muirear a choinneáil fós tar éis na mílte athluchtaithe an bealach a éascú freisin chun trucailí fad-achair a leictriú, agus chun glacadh le córais feithicil-go-heangach mar a thugtar orthu, ina stórálfadh agus ina seolfadh cadhnraí EV fuinneamh in-athnuaite don eangach cumhachta.

“Míníodh níos déanaí nach ceimic nua a bhí i gcoincheap na ceallraí milliún míle i ndáiríre, ach bealach chun an ceallraí a oibriú trí gan an raon iomlán luchtaithe a úsáid,” a dúirt Onori. Tá taighde gaolmhar dírithe ar chealla litiam-ian aonair, nach gcaillfidh acmhainn luchtaithe chomh tapa le pacáistí ceallraí lána de ghnáth.

Agus fiosracht mhór ag baint le Onori agus beirt taighdeoirí ina saotharlann – an scoláire iardhochtúireachta Vahid Azimi agus an mac léinn PhD Anirudh Allam – chinn siad imscrúdú a dhéanamh ar an gcaoi a bhféadfadh bainistíocht nuálach ar chineálacha ceallraí atá ann cheana féin feidhmíocht agus saolré seirbhíse pacáiste ceallraí iomlán a fheabhsú, a bhféadfadh na céadta nó na mílte cealla a bheith ann.

Múnla ceallraí ard-dhílseachta

Mar chéad chéim, chruthaigh na taighdeoirí samhail ríomhaireachta ard-dhílseachta d’iompar ceallraí a léirigh go cruinn na hathruithe fisiceacha agus ceimiceacha a tharlaíonn taobh istigh de cheallraí le linn a saoil oibríochta. Tarlaíonn cuid de na hathruithe seo i gceann soicindí nó nóiméad – tarlaíonn cuid eile thar mhíonna nó fiú blianta.

“De réir ár n-eolais, níor úsáid aon staidéar roimhe seo an cineál samhail ceallraí ard-dhílseachta, il-ama a chruthaíomar,” a dúirt Onori, atá ina stiúrthóir ar Saotharlann Rialaithe Fuinnimh Stanford.

Thug insamhaltaí a rinneadh leis an tsamhail le fios gur féidir pacáiste ceallraí nua-aimseartha a bharrfheabhsú agus a rialú trí ghlacadh le difríochtaí i measc a chealla comhpháirteacha. Samhlaíonn Onori agus a chomhghleacaithe go n-úsáidfear a samhail chun treoir a thabhairt do fhorbairt córas bainistíochta ceallraí sna blianta amach romhainn ar féidir iad a imscaradh go héasca i ndearaí feithiclí atá ann cheana féin.

Ní feithiclí leictreacha amháin a bhainfidh leas as. D’fhéadfadh beagnach aon fheidhmchlár a “chuireann strus mór ar an bpacáiste ceallraí” a bheith ina iarrthóir maith le haghaidh bainistíocht níos fearr de réir na dtorthaí nua, a dúirt Onori. Sampla amháin? Aerárthaí cosúil le dróin le héirí de thalamh agus tuirlingt ingearach leictreach, ar a dtugtar eVTOL uaireanta, a bhfuil súil ag roinnt fiontraithe a fheidhmeoidh mar thacsaithe aeir agus a sholáthróidh seirbhísí soghluaisteachta aeir uirbí eile le deich mbliana anuas. Mar sin féin, tá feidhmeanna eile le haghaidh cadhnraí litiam-ian in-athluchtaithe ag mealladh, lena n-áirítear eitlíocht ghinearálta agus stóráil fuinnimh in-athnuaite ar scála mór.

“Tá cadhnraí litiam-ian tar éis an domhan a athrú ar go leor bealaí cheana féin,” a dúirt Onori. “Tá sé tábhachtach go mbainfimid an oiread agus is féidir as an teicneolaíocht chlaochlaitheach seo agus as a comharbaí atá le teacht.”