จีนพบวิธีแก้ไขเพื่อเอาชนะจุดอ่อนของแบตเตอรี่ลิเธียม

ทีมวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน (DICP) ซึ่งสังกัดสถาบันวิทยาศาสตร์จีน ได้ประกาศเมื่อไม่นานนี้ถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียม

Tạp chí Doanh Nghiệp•18/03/2025

โดรนกำลังทดสอบ ภาพ: สถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน

ตามรายงานของ Science Direct การพัฒนาอย่างรวดเร็วของโลกาภิวัตน์ทำให้ความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก จึงส่งเสริมให้มีการแสวงหาแหล่งพลังงานใหม่ๆ แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ซึ่งมีอยู่ในหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่โดรนไปจนถึงยานยนต์ไฟฟ้า...

แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมจะมีศักยภาพสูง แต่ก็มีจุดอ่อนอย่างมากเมื่อใช้งานในอุณหภูมิต่ำ เมื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม เช่น ความจุ กำลังไฟฟ้าขาออก และอายุการใช้งานจะลดลงอย่างมาก

การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าความจุของแบตเตอรี่อาจลดลง 12% ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า -40 องศาเซลเซียส โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พื้นที่ 38% ของจีนมีแนวโน้มที่จะประสบกับอุณหภูมิต่ำกว่า -20 องศาเซลเซียสตลอดทั้งปี ซึ่งสร้างความท้าทายมากมายสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม

เมื่อวันที่ 16 มีนาคม หนังสือพิมพ์ Science and Technology Daily รายงานว่าทีมนักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน ซึ่งนำโดยเฉิน จงเหว่ย ทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมในโดรนที่บินภายใต้อุณหภูมิต่ำมากในเมืองโม่เหอ มณฑลเฮยหลงเจียง ทางตะวันออกเฉียงเหนือของจีน

โดรนที่ทดสอบนั้นสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในอุณหภูมิที่ต่ำมาก ซึ่งเปิดโอกาสให้มีศักยภาพใหม่ในการปฏิบัติการทางอากาศที่ท้าทาย ด้วยการรักษาประสิทธิภาพที่เสถียรที่อุณหภูมิ -36 องศาเซลเซียส แบตเตอรี่จึงรับประกันการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่อง ทำให้โดรนรุ่นนี้เป็นโซลูชันที่มีแนวโน้มดีสำหรับการใช้งานที่สำคัญ เช่น การสำรวจขั้วโลก การลาดตระเวนชายแดน การบรรเทาทุกข์จากภัยพิบัติ และการขนส่ง

ระหว่างการบินทดสอบ โดรนยังคงมีเสถียรภาพและตอบสนองความคาดหวังด้านความทนทานได้แม้ในสภาพอากาศหนาวเย็น โดรนสามารถผ่านเกณฑ์ต่างๆ ได้สำเร็จ เช่น การปล่อยตัวอย่างรวดเร็ว การลอยตัวในระดับความสูง และการนำทางตามเส้นทางที่ซับซ้อน นอกจากนี้ แบตเตอรี่ยังคงความจุที่เสถียร ไม่มีการตกหรือสูญเสียพลังงานโดยไม่คาดคิดในสภาพอากาศหนาวเย็นจัด

เพื่อแก้ปัญหาการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมในสภาพอากาศหนาวเย็นจัด ทีมวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียนได้ปรับปรุงอุปกรณ์โดยปรับปรุงสูตรอิเล็กโทรไลต์และปรับเปลี่ยนวัสดุขั้วบวก ทำให้ช่วงอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ขยายออกไปอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ แบตเตอรี่ใหม่จึงสามารถจ่ายพลังงานได้อย่างต่อเนื่องในช่วงอุณหภูมิ -40°C ถึง 50°C

นอกจากนี้ นักวิจัยยังปรับปรุงช่วงการทำงานของแบตเตอรี่ในสภาพอากาศหนาวเย็นโดยใช้การจัดการความร้อนแบบปรับได้และการออกแบบความต้านทานอุณหภูมิต่ำ ส่งผลให้การสูญเสียความทนทานของแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิ -40°C น้อยกว่า 10% ดีกว่าค่าเฉลี่ยปัจจุบันที่ 30-50% อย่างเห็นได้ชัด ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่ใหม่สามารถช่วยให้โดรนทำภารกิจสำเร็จในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นและระดับความสูงได้โดยไม่ต้องชาร์จใหม่บ่อยครั้ง

นายเฉิน จงเหว่ย กล่าวเสริมว่า ทีมวิจัยจะยังคงปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และขยายการใช้งานอุปกรณ์นี้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่อไป