Sirrin tsawon rai ga batirin da za a iya caji na iya kasancewa cikin rungumar bambanci. Sabuwar tsarin yadda ƙwayoyin lithium-ion a cikin fakiti ke lalacewa yana nuna hanyar da za a daidaita caji bisa ga ƙarfin kowace tantanin halitta don batirin EV su iya jure ƙarin zagayowar caji da kuma hana lalacewa.

Binciken, wanda aka buga a ranar 5 ga Nuwamba a cikinMu'amalar IEEE akan Fasahar Tsarin Sarrafawa, yana nuna yadda sarrafa yawan wutar lantarki da ke gudana a kowace tantanin halitta a cikin fakiti, maimakon isar da caji daidai gwargwado, zai iya rage lalacewa da tsagewa. Hanyar da ta dace tana ba kowace tantanin halitta damar rayuwa mafi kyau - kuma mafi tsawo - tsawon rai.

A cewar farfesa a Stanford kuma babbar marubuciya a binciken Simona Onori, gwaje-gwajen farko sun nuna cewa batirin da aka sarrafa da sabuwar fasahar za su iya jure wa aƙalla kashi 20% na zagayowar caji da fitar da kaya, koda kuwa da yawan caji cikin sauri, wanda ke ƙara matsin lamba ga batirin.

Yawancin ƙoƙarin da aka yi a baya na tsawaita rayuwar batirin mota mai amfani da wutar lantarki sun mayar da hankali kan inganta ƙira, kayan aiki, da ƙera ƙwayoyin halitta guda ɗaya, bisa ga ra'ayin cewa, kamar hanyoyin haɗi a cikin sarka, fakitin batirin yana da kyau kamar ƙwayar da ta fi rauni. Sabon binciken ya fara ne da fahimtar cewa yayin da hanyoyin haɗi marasa ƙarfi ba makawa ne - saboda kurakuran ƙera da kuma saboda wasu ƙwayoyin suna lalacewa da sauri fiye da wasu yayin da suke fuskantar damuwa kamar zafi - ba sa buƙatar rage fakitin gaba ɗaya. Mabuɗin shine a daidaita ƙimar caji zuwa ga ƙarfin kowace ƙwayar halitta don hana lalacewa.

"Idan ba a magance matsalar yadda ya kamata ba, bambancin ƙwayoyin halitta zuwa ƙwayoyin halitta na iya yin illa ga tsawon rai, lafiya, da amincin fakitin batir tare da haifar da matsala da wuri a fakitin batir," in ji Onori, wanda farfesa ne a fannin injiniyan kimiyyar makamashi a Makarantar Doerr ta Stanford Doerr. "Hanyarmu tana daidaita kuzarin da ke cikin kowace ƙwayar halitta a cikin fakitin, tana kawo dukkan ƙwayoyin halitta zuwa yanayin caji na ƙarshe da aka yi niyya a cikin daidaito da kuma inganta tsawon rai na fakitin."

An yi wahayi zuwa ga ƙera batirin mil miliyan

Wani ɓangare na abin da ya ƙarfafa wannan sabon bincike ya samo asali ne daga sanarwar da Tesla, kamfanin kera motocin lantarki, ya fitar a shekarar 2020, na yin aiki a kan "batir mai nisan mil miliyan." Wannan zai zama batirin da zai iya kunna mota na tsawon mil miliyan 1 ko fiye (tare da caji akai-akai) kafin ya kai ga inda, kamar batirin lithium-ion a cikin tsohuwar waya ko kwamfutar tafi-da-gidanka, batirin EV ɗin yana da ƙarancin caji don ya yi aiki.

Irin wannan batirin zai wuce garantin da kamfanonin kera motoci ke bayarwa ga batirin motocin lantarki na tsawon shekaru takwas ko mil 100,000. Duk da cewa fakitin batirin ya fi garantin garantinsu, kwarin gwiwar masu amfani da motocin lantarki za a iya ƙarawa idan maye gurbin fakitin batirin masu tsada ya zama ruwan dare. Batirin da har yanzu zai iya ɗaukar caji bayan dubban caji zai iya sauƙaƙe hanyar samar da wutar lantarki ga manyan motocin da ke jigilar kaya, da kuma amfani da tsarin da ake kira tsarin mota-zuwa-grid, wanda batirin EV zai adana da kuma aika makamashi mai sabuntawa ga hanyar wutar lantarki.

"Daga baya an bayyana cewa manufar batirin mil miliyan ba sabon abu bane, amma kawai hanya ce ta sarrafa batirin ta hanyar rashin sanya shi amfani da cikakken kewayon caji," in ji Onori. Binciken da ya shafi hakan ya mayar da hankali kan ƙwayoyin lithium-ion guda ɗaya, waɗanda gabaɗaya ba sa rasa ƙarfin caji da sauri kamar yadda cikakkun fakitin batirin suke yi.

Cikin sha'awarta, Onori da masu bincike biyu a dakin gwaje-gwajenta - masanin digiri na biyu Vahid Azimi da ɗalibar digiri na uku Anirudh Allam - sun yanke shawarar bincika yadda sarrafa nau'ikan batura na yanzu zai iya inganta aiki da rayuwar sabis na cikakken fakitin batir, wanda zai iya ƙunsar ɗaruruwan ko dubban ƙwayoyin halitta.

Tsarin batirin mai inganci

A matsayin mataki na farko, masu binciken sun ƙirƙiro wani samfurin kwamfuta mai inganci na ɗabi'ar batiri wanda ya wakilci canje-canje na zahiri da na sinadarai da ke faruwa a cikin batirin yayin aikinsa. Wasu daga cikin waɗannan canje-canjen suna faruwa cikin daƙiƙa ko mintuna - wasu kuma tsawon watanni ko ma shekaru.

"Gwargwadon iliminmu, babu wani bincike da aka yi a baya da ya yi amfani da irin wannan samfurin batirin da muka ƙirƙira mai inganci, mai tsawon lokaci da yawa," in ji Onori, wanda shine darektan Stanford Energy Control Lab.

Gudanar da kwaikwayon da aka yi da samfurin ya nuna cewa za a iya inganta da kuma sarrafa fakitin batirin zamani ta hanyar rungumar bambance-bambance tsakanin ƙwayoyin halittarsa. Onori da abokan aikinsa suna tunanin cewa za a yi amfani da samfurin su don jagorantar haɓaka tsarin sarrafa batir a cikin shekaru masu zuwa waɗanda za a iya amfani da su cikin sauƙi a cikin ƙirar ababen hawa da ake da su.

Ba motocin lantarki ne kawai za su amfana ba. Kusan duk wani aikace-aikacen da ke "matuƙar damuwa da batirin sosai" zai iya zama kyakkyawan ɗan takara don ingantaccen gudanarwa wanda aka samu ta hanyar sabbin sakamakon, in ji Onori. Misali ɗaya? Jirgin sama mai kama da jiragen sama marasa matuƙa tare da tashi da sauka a tsaye da lantarki, wanda wani lokacin ake kira eVTOL, wanda wasu 'yan kasuwa ke tsammanin zai yi aiki a matsayin taksi na iska da kuma samar da wasu ayyukan zirga-zirgar jiragen sama na birane a cikin shekaru goma masu zuwa. Duk da haka, wasu aikace-aikacen batura na lithium-ion masu caji suna da alaƙa, gami da jigilar jiragen sama gabaɗaya da kuma babban ajiyar makamashi mai sabuntawa.

"Batiran lithium-ion sun riga sun canza duniya ta hanyoyi da yawa," in ji Onori. "Yana da mahimmanci mu sami duk abin da za mu iya daga wannan fasahar canji da kuma magabatanta masu zuwa."