Japonští vědci vyvinuli metodu, která významně obnovuje původní kapacitu baterií po jejich degradaci v důsledku mnoha cyklů nabíjení a vybíjení.
Lithiové baterie používané v elektromobilech. Foto: South_agency/iStock
V současné době jsou lithium-iontové baterie nejběžnějším typem dobíjecích baterií, které napájejí běžná zařízení a spotřebiče, jako jsou elektromobily, notebooky a chytré telefony. Postupem času však postupně ztrácejí schopnost udržet náboj, stávají se méně účinnými a méně spolehlivými. Je to proto, že ztrácejí nosiče náboje neboli ionty, které ukládají a uvolňují energii v baterii.
Tým expertů z centrální výzkumné a vývojové laboratoře společnosti Toyota v Japonsku našel způsob, jak tyto ionty doplnit a výrazně obnovit původní kapacitu baterie, informoval 10. března server Interesting Engineering. Nový výzkum byl publikován v časopise Joule.
Konkrétně do baterie vstříkli speciální látku zvanou regenerační činidlo. Tato látka spouští chemickou reakci, která produkuje více elektronů a lithiových iontů. Jedná se o dva typy nabitých částic, které pomáhají baterii ukládat energii. Přidáním těchto částic se výzkumnému týmu podařilo zvrátit proces degradace baterie a obnovit 80 % její původní kapacity. Obnovená baterie si dokáže udržet výkon po dobu 100 cyklů nabíjení a vybíjení.
Výzkumný tým testoval novou metodu na různých typech baterií, velkých i malých, včetně těch používaných v automobilech. „Účinnost byla ověřena nejen u malých baterií v laboratoři, ale také u velkých baterií používaných v automobilech,“ uvedl Nobuhiro Ogihara, vedoucí vědec studie.
Nová metoda by mohla prodloužit životnost lithium-iontových baterií, což by umožnilo jejich opětovné použití v elektromobilech nebo jiných zařízeních, místo aby byly vyhazovány nebo podrobovány složitým procesům demontáže a recyklace. To šetří náklady a zdroje a zároveň chrání životní prostředí, protože lithium-iontové baterie obsahují kovy vzácných zemin, jako je kobalt a nikl, které se často těží neudržitelným způsobem.
Nová metoda však není vhodná pro všechny typy degradovaných baterií; je účinná pouze pro baterie, které ztratily ionty v důsledku opakovaných cyklů nabíjení a vybíjení, nikoli pro baterie se strukturálním poškozením nebo jinými formami degradace. Dále je zapotřebí přesná diagnostická metoda k určení stavu baterie a toho, zda je vhodná pro chemickou injekci.
Podle Jacqueline Edgeové, expertky na degradaci baterií z Imperial College London, jsou pro lepší pochopení potenciálních vedlejších účinků a bezpečnosti vstřikování chemikálií do baterií zapotřebí dlouhodobé studie. Výzkumný tým podal patentovou přihlášku na novou metodu, která přilákala zájem a financování od několika společností a vládních agentur.
Thu Thao (podle Zajímavého inženýrství )
Zdrojový odkaz
Komentář (0)