Η έγχυση χημικών βοηθά στην «αναβίωση» παλιών μπαταριών

Ιάπωνες επιστήμονες ανέπτυξαν μια μέθοδο που αποκαθιστά σημαντικά την αρχική χωρητικότητα των μπαταριών μετά την υποβάθμισή τους λόγω πολλαπλών κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης.

Μπαταρίες λιθίου για ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Φωτογραφία: South_agency/iStock

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας σήμερα, που τροφοδοτεί καθημερινά οχήματα και αντικείμενα όπως ηλεκτρικά αυτοκίνητα, φορητούς υπολογιστές και smartphones. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, χάνουν την ικανότητά τους να αποθηκεύουν φορτίο, με αποτέλεσμα να γίνονται λιγότερο αποδοτικές και λιγότερο αξιόπιστες. Αυτό συμβαίνει επειδή χάνουν τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια ή ιόντα που αποθηκεύουν και απελευθερώνουν ενέργεια μέσα στην μπαταρία.

Μια ομάδα ειδικών στο Κεντρικό Εργαστήριο Έρευνας και Ανάπτυξης της Toyota στην Ιαπωνία βρήκε έναν τρόπο να αναπληρώσει αυτά τα ιόντα και να αποκαταστήσει σημαντικά την αρχική χωρητικότητα της μπαταρίας, ανέφερε το Interesting Engineering στις 10 Μαρτίου. Η νέα έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Joule.

Συγκεκριμένα, εισήγαγαν στην μπαταρία μια ειδική ουσία που ονομάζεται αναγεννητικό αντιδραστήριο. Αυτή η ουσία πυροδότησε μια χημική αντίδραση που δημιούργησε περισσότερα ηλεκτρόνια και ιόντα λιθίου, δύο τύπους φορτισμένων σωματιδίων που βοηθούν τις μπαταρίες να αποθηκεύουν ενέργεια. Προσθέτοντας αυτά τα σωματίδια, η ομάδα κατάφερε να αντιστρέψει τη διαδικασία υποβάθμισης της μπαταρίας και να αποκαταστήσει το 80% της αρχικής της χωρητικότητας. Η αναγεννητική μπαταρία κατάφερε να διατηρήσει την απόδοσή της για 100 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης.

Η ομάδα δοκίμασε τη νέα μέθοδο σε μια ποικιλία μπαταριών, μεγάλων και μικρών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα. «Η αποτελεσματικότητα επαληθεύτηκε όχι μόνο με μικρές μπαταρίες στο εργαστήριο αλλά και με μεγάλες μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα», δήλωσε ο Nobuhiro Ogihara, επικεφαλής επιστήμονας της μελέτης.

Η νέα μέθοδος θα μπορούσε να παρατείνει τη διάρκεια ζωής των μπαταριών ιόντων λιθίου, επιτρέποντάς τους να επαναχρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά οχήματα ή άλλες συσκευές αντί να απορρίπτονται ή να υποβάλλονται σε πολύπλοκη αποσυναρμολόγηση και ανακύκλωση. Αυτό εξοικονομεί χρήματα, πόρους και το περιβάλλον, καθώς οι μπαταρίες ιόντων λιθίου περιέχουν σπάνια μέταλλα όπως το κοβάλτιο και το νικέλιο, τα οποία συχνά εξορύσσονται με μη βιώσιμους τρόπους.

Ωστόσο, η νέα μέθοδος δεν είναι κατάλληλη για όλους τους τύπους υποβαθμισμένων μπαταριών και είναι αποτελεσματική μόνο για μπαταρίες που έχουν χάσει ιόντα λόγω επαναλαμβανόμενης φόρτισης και εκφόρτισης, όχι για μπαταρίες που έχουν δομικές βλάβες ή άλλες μορφές υποβάθμισης. Επιπλέον, απαιτείται μια μέθοδος για την ακριβή διάγνωση της κατάστασης των μπαταριών, ώστε να προσδιοριστεί εάν είναι κατάλληλες για χημική έγχυση.

Απαιτούνται μακροπρόθεσμες μελέτες για την κατανόηση των πιθανών παρενεργειών και της ασφάλειας της έγχυσης χημικών ουσιών σε μπαταρίες, δήλωσε η Jacqueline Edge, η οποία μελετά την υποβάθμιση των μπαταριών στο Imperial College London. Η ομάδα έχει καταθέσει αίτηση ευρεσιτεχνίας για τη νέα μέθοδο, η οποία έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον και τη χρηματοδότηση από αρκετές εταιρείες και κυβερνητικές υπηρεσίες.

Thu Thao (Σύμφωνα με το Interesting Engineering )

Σύνδεσμος πηγής: https://vnexpress.net/tiem-hoa-chat-giup-hoi-sinh-pin-cu-4720739.html