Arcanum longae vitae accumulatorum rechargeabilium fortasse in amplexu differentiae latet. Novae simulationes quomodo cellulae lithium-ionicae in sarcina degraduntur viam ostendunt ad aptandam onerationem ad capacitatem cuiusque cellulae, ut accumulatores vehiculorum electricorum plures cyclos onerationis tolerare et defectum vitare possint.

Investigatio, die quinto Novembris edita inTransactiones IEEE de Technologia Systematum Moderationis... demonstrat quomodo active moderatio quantitatis electricae ad singulas cellulas in fasciculo fluentis, potius quam uniformiter oneris distributio, detritionem et attritum minuere possit. Haec methodus efficaciter permittit ut singulae cellulae optimam – et longissimam – vitam suam vivant.

Secundum Simonam Onori, professorem Stanfordiensem et auctricem principalem studii, simulationes initiales suggerunt accumulatores nova technologia administratos saltem 20% plures cyclos oneris-exonerationis tolerare posse, etiam cum frequenti oneratione rapida, quod onus additum in accumulatorem imponit.

Pleraque conata priora ad vitam accumulatorum curruum electricorum prolongandam in melioratione designii, materiarum, et fabricationis singularum cellularum intenta sunt, hac praemissa innixa quod, sicut nexus in catena, fasciculus accumulatorum tantum valet quantum eius cellula debilior est. Novum studium initium capit ab intellectu quod, quamquam nexus debiles inevitabiles sunt – propter imperfectiones fabricationis et quia quaedam cellulae celerius quam aliae deteriores fiunt cum tensionibus ut calori exponuntur – non necesse est ut totum fasciculum debilitent. Clavis est rationes onerationis ad singularem capacitatem cuiusque cellulae aptare ad defectum arcendum.

“Nisi rite tractantur, heterogeneitates inter cellulas diuturnitatem, salutem, et incolumitatem fasciculi accumulatoris in discrimen adducere possunt et praematurum vitium fasciculi accumulatoris inducere,” dixit Onori, qui est professor adiunctus scientiae energiae ingeniariae apud Scholam Stanford Doerr de Sustentabilitate. “Nostra methodus energiam in unaquaque cellula in fasciculo aequat, omnes cellulas ad statum finalem oneris destinatum modo aequilibrato adducens et diuturnitatem fasciculi augens.”

Inspiratus ad construendam pilam millionis milium passuum

Pars impetus ad novam investigationem pertinet ad nuntium Teslae, societatis curruum electricorum, anno 2020 factum de opere in "accumulatore millionis milium passuum". Hic esset accumulator capax currum per decies centena milia passuum vel plus (cum impletione regulari) propulsandi antequam ad punctum perveniatur ubi, sicut accumulator lithium-ion in telephono vel computatro portatili vetere, accumulator currus electrici nimis parum impletionis tenet ut functionem suam praestet.

Talis accumulator plus quam praestationem praestationis a fabricatoribus autocinetorum pro accumulatoribus vehiculorum electricorum octo annorum vel centum milium passuum afferens excederet. Quamquam fasciculi accumulatorum plerumque praestationem suam superant, fiducia emptorum in vehiculis electricis augeri posset si pretiosae substitutiones fasciculorum accumulatorum adhuc rariores fierent. Accumulator qui adhuc vim post milia recargationum tenere potest viam etiam electrificationi autocinetorum onerariorum longi itineris et adoptioni systematum "vehiculum-ad-rete" appellatorum, in quibus accumulatores vehiculorum electricorum energiam renovabilem congererent et reti electrico mitterent.

“Postea explicatum est notionem accumulatoris decies centena milia passuum non vere novam chemiam esse, sed tantum modum operandi accumulatorem non cogendo eum toto spatio oneris utendum esse,” dixit Onori. Investigationes conexae in singulis cellulis lithium-ionicis versatae sunt, quae plerumque non tam celeriter capacitatem oneris amittunt quam plenae sarcinae accumulatorum.

Captae, Onori una cum duobus investigatoribus in laboratorio eius – Vahid Azimi, discipulus postdoctoralis, et Anirudh Allam, discipula doctoralis – constituerunt investigare quomodo administratio ingeniosa generum accumulatorum existentium efficacitatem et vitam utilem totius fasciculi accumulatorum, qui fortasse centena vel milia cellularum continet, emendare posset.

Exemplar pilae altae fidelitatis

Primo gradu, investigatores exemplar computatrale altae fidelitatis de comportamento pilae elaboraverunt, quod mutationes physicas et chemicas, quae intra pilam per vitam operationis fiunt, accurate repraesentabat. Quaedam harum mutationum intra secundas vel minuta – aliae per menses vel etiam annos – evolvunt.

"Quantum scimus, nullum studium prius eiusmodi exemplar pilae altae fidelitatis et multi-temporalis quod nos creavimus adhibuit," dixit Onori, qui director est Laboratorii Moderationis Energiae Stanfordiensis.

Simulationes cum exemplo factae indicaverunt fasciculum accumulatorum hodiernum optimizari et regi posse per differentias inter cellulas constituentes amplectendas. Onori et collegae putant exemplar suum adhibitum iri ad progressionem systematum administrationis accumulatorum in annis futuris dirigendam, quae facile in exemplaribus vehiculorum iam exstantibus adhiberi possint.

Non solum vehicula electrica utilitatem capere possunt. Paene quaevis applicatio quae "multum sarcinam accumulatorum premit" candidata idonea esse potest ad meliorem administrationem, novis eventibus informatam, Onori dixit. Unum exemplum? Aëroplana similia dronibus cum ascensu et descensu verticali electrico, interdum eVTOL appellata, quae nonnulli negotiatores exspectant ut taxiraedae aereae functionem praestare et alia officia mobilitatis aëriae urbanae per decennium proximum. Nihilominus, aliae applicationes pro accumulatoribus lithium-ionicis recargabilibus invitant, inter quas aviatio generalis et repositio energiae renovabilis magna scala.

"Pilae lithium-ionicae iam mundum multis modis mutaverunt," dixit Onori. "Magni momenti est ut quam plurimum ex hac technologia transformatrice et successoribus eius futuris capiamus."