Công cụ mới dự đoán sự cố pin lithium, có thể giúp tạo ra xe điện an toàn hơn

Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, San Diego đã phát triển một phương pháp mới, đơn giản để đo chính xác hiệu suất pin lithium kim loại bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) kết hợp với một thuật toán. Sáng kiến này giải quyết một thách thức quan trọng trong pin lithium kim loại: sự lắng đọng lithium không đều trên điện cực, dẫn đến sự hình thành các cấu trúc lithium nhọn gọi là dendrite—những cấu trúc này có thể đâm thủng lớp ngăn pin, gây ra chập mạch và hỏng pin. Trước đây, việc đánh giá độ đồng đều của lớp lithium lắng đọng mang tính chủ quan và không nhất quán giữa các phòng thí nghiệm, làm cản trở tiến bộ trong nghiên cứu pin. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một thuật toán phân tích hình ảnh SEM bằng cách chuyển đổi chúng thành các điểm ảnh đen trắng đại diện cho lớp lithium lắng đọng và tính toán Chỉ số Phân tán (ID) để định lượng độ đồng đều của lithium. Chỉ số ID thấp cho thấy sự lắng đọng lithium đồng đều hơn, trong khi chỉ số ID cao báo hiệu sự tập trung cụm và khả năng suy giảm pin. Được xác thực trên hơn 2.000 hình ảnh do máy tính tạo ra và các thử nghiệm pin thực tế, điểm số ID có mối tương quan với sức khỏe pin, với những biến động trong điểm số đóng vai trò cảnh báo sớm về nguy cơ hỏng pin. Phương pháp dễ tiếp cận này, tận dụng các thiết bị tiêu chuẩn