Nghiên cứu loại pin tuổi thọ cao dùng cho xe lửa điện

14/01/2013

Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Penn State đang phát triển những phương pháp có hiệu quả chi phí để kéo dài tuổi thọ cho pin điện.

Xe lửa ở đường sắt số 999 phía nam Norfolk là đầu máy xe lửa đầu tiên hoàn toàn chạy bằng pin điện ở Mỹ. Tuy nhiên, chỉ cần một trong số hàng ngàn pin chì-axit bị chết thì đầu máy sẽ không hoạt động. Để giải quyết vấn đề này, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Penn State đang phát triển những phương pháp có hiệu quả chi phí để kéo dài tuổi thọ cho pin điện.

Pin của đầu máy xe lửa thử nghiệm, cũng giống như pin dùng cho ô tô, có thể sạc lại cho tới khi chúng bị chết hoàn toàn. Một vấn đề chính gây hỏng và làm chết pin chì-axit là quá trình sunfat hóa, một sự giảm tuổi thọ của pin gây ra do sạc và xả pin thường xuyên tạo ra chì sunfat.

Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã tìm cách cải thiện quá trình quản lý pin thườn xuyên. Phương pháp này đơn giản, tiết kiệm và không gây hại – sử dụng ít nhất số lượng cảm biến, điện tử và phần cứng hỗ trợ trong khi vẫn duy trì hiệu quả và giảm quá trình sunfat hóa.

Christopher Rahn , giáo sư về kỹ thuật cơ khí cho biết: “Chúng tôi muốn đảo ngược quá trình sunfat hóa để “trẻ hóa” pin và kéo dài tuổi thọ của chúng”.

Ông Rahn, cùng với các trợ lý Ying Shi và Christopher Ferone đã kéo dài một pin chì-axit trong ba tháng theo cách mà pin này được sử dụng trong xe lửa. Họ sử dụng một quá trình mang tên quang phổ học trở kháng điện tử (electroimpedance spectroscopy) và sạc, xả pin hoàn toàn để xác định cơ chế chính. Qua đó, các nhà nghiên cứu xác định được quá trình sunfat hóa trong một trong sáu viên pin. Sau đó, họ thiết kế một phương pháp có thể sạc pin và giảm quá trình sunfat hóa, nhưng vẫn có thể ngừng sạc pin khi những yếu tố khác làm hư hại pin xuất hiện. Phương pháp này đã làm “sống lại” những pin chết và tăng tổng công suất. Các nhà nghiên cứu trình bày kết quả của mình trong số gần đây của tờ tạp chí Journal of Power Sources.

Ông Rahn phát biểu: “Chúng tôi giảm hiện tượng sunfat hóa và tăng công suất của pin. Chúng tôi không thể phục hồi pin như mới, tuy nhiên chúng tôi đã tạo ra một bước nhảy lớn”.

Kim Anh (theo Phys.org/news/)

Same Category

3 giải pháp ứng dụng AI để quản lý tòa nhà, năng lượng mặt trời hiệu quả

21/10/2025

Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng với giải pháp công nghệ từ Schneider Electric 18/09/2025

Chiều ngày 17/9/2025, Schneider Electric - Tập đoàn dẫn đầu toàn cầu về chuyển đổi số quản lý năng lượng và tự động hóa đã tổ chức hội nghị Đổi mới Sáng tạo - Innovation Day 2025 với chủ đề “Hạ tầng số sẵn sàng cho AI - Động lực tăng trưởng mới của Việt Nam”.
Công nghệ giải bài toán tiết kiệm năng lượng trong khai khoáng 09/09/2025

Việc tăng cường tiết kiệm năng lượng giúp doanh nghiệp khai khoáng giảm chi phí, nâng sức cạnh tranh và hướng tới phát triển bền vững.
Cửa sổ thông minh giúp tiết kiệm năng lượng 07/09/2025

Các nhà khoa học tại Hàn Quốc đã phát triển công nghệ cửa sổ thông minh giúp giảm đáng kể hóa đơn tiền điện và giải quyết vấn đề ô nhiễm ánh sáng, mang lại sự an toàn cho người đi bộ.
5 bước để áp dụng ISO 50001 hiệu quả tại doanh nghiệp 31/08/2025

Mọi tổ chức đều có thể áp dụng Hệ thống quản lý năng lượng theo tiêu chuẩn ISO 50001 để xây dựng các mục tiêu năng lượng phù hợp với loại hình cũng như năng lực của doanh nghiệp.
Các vật liệu do AI tạo ra có thể làm giảm hóa đơn năng lượng 18/08/2025

Các vật liệu mới được phát triển bằng cách sử dụng học máy và trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giúp cho ngôi nhà của bạn mát hơn và đồng thời giảm hóa đơn năng lượng phải trả.
Nhóm nghiên cứu trường đại học chế tạo pin năng lượng mặt trời hiệu suất cao 14/08/2025

Nhóm nhà khoa học của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã chế tạo thành công pin mặt trời dị thể có hiệu suất cao hơn nhưng chi phí lại thấp hơn so với pin mặt trời truyền thống.
PV Power ứng dụng công nghệ tiết kiệm hàng trăm tỷ đồng mỗi năm 11/08/2025

Tổng công ty Điện lực Dầu khí Việt Nam (PV Power) đã nghiên cứu, ứng dựng thành công phần mềm quản lý Power Monitoring trong công tác quản lý hiệu suất tại các nhà máy điện.
Xi măng Lam Thạch khởi công dự án tận dụng nhiệt khí thải để phát điện 04/08/2025

Dự án có công suất lắp máy 12 MW, khi hoàn thành dự kiến sẽ sản xuất hơn 84.000 MWh điện mỗi năm, đáp ứng khoảng 70% nhu cầu điện năng của nhà máy Xi măng Lam Thạch.