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/)

Cùng chuyên mục

Doanh nghiệp dược tối ưu năng lượng nhờ hệ thống quản lý năng lượng EMS

25/05/2026

Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp: Xu hướng tất yếu của sản xuất xanh 08/01/2026

Trong bối cảnh giá điện tăng, tiêu chuẩn môi trường siết chặt và yêu cầu giảm phát thải trong các ngành sản xuất, bài toán tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp đang trở thành ưu tiên hàng đầu của doanh nghiệp.
Năng lực kiểm toán năng lượng: Bài toán con người, thiết bị và yêu cầu chuẩn hóa thị trường 05/01/2026

Kiểm toán năng lượng được xem là “điểm khởi đầu” của mọi nỗ lực sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tuy nhiên, thực tiễn triển khai cho thấy năng lực con người, trang thiết bị và mức độ chuẩn hóa giữa các tổ chức kiểm toán vẫn còn nhiều khoảng trống.
Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng, tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng công nghiệp 26/12/2025

Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng thông minh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt-ẩm thời gian thực của Công ty TNHH SC Việt Nam đã được Bộ Công Thương trao tặng Giải thưởng Giải pháp công nghệ hiệu quả năng lượng đổi mới, sáng tạo năm 2025.
Ứng dụng IoT và AI trong quản lý và tiết kiệm năng lượng 04/12/2025

Trước áp lực giảm phát thải và nhu cầu năng lượng tăng nhanh, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đang chuyển sang ứng dụng IoT và AI để quản lý và tối ưu tiêu thụ năng lượng. Từ giám sát thời gian thực, phát hiện bất thường đến tự động hóa báo cáo và tối ưu vận hành, các công nghệ mới đang chứng minh hiệu quả rõ rệt trong sản xuất, chiếu sáng và quản lý đô thị, mở ra hướng đi quan trọng cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi xanh.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Công nghệ là "chìa khoá" 27/11/2025

Chiều ngày 27/11, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đã tổ chức Hội thảo chuyên đề “Công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.
Phát triển xi măng mới tiết kiệm năng lượng 07/11/2025

Các nhà khoa học Trung Quốc và Hoa Kỳ đã nghiên cứu một loại xi măng mới, không giống như bê tông và xi măng truyền thống, có khả năng giảm sự tích tụ nhiệt trong các tòa nhà và hạ thấp nhiệt độ bên trong một cách hiệu quả.
Gel thông minh giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà 06/11/2025

Vật liệu đa chức năng này đáp ứng các mục tiêu phát triển năng lượng bền vững của Ấn Độ bằng cách giảm nhu cầu làm mát và cung cấp giải pháp năng lượng xanh, đồng thời đơn giản hóa công nghệ để dễ dàng triển khai với chi phí hợp lý.