Ιάπωνες επιστήμονες ανέπτυξαν μια μέθοδο που αποκαθιστά σημαντικά την αρχική χωρητικότητα των μπαταριών, μετά την υποβάθμισή τους λόγω πολλών κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης.
Μπαταρίες λιθίου που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Φωτογραφία: South_agency/iStock
Προς το παρόν, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος επαναφορτιζόμενης μπαταρίας, που τροφοδοτεί καθημερινές συσκευές και συσκευές όπως ηλεκτρικά αυτοκίνητα, φορητούς υπολογιστές και smartphones. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, χάνουν σταδιακά την ικανότητά τους να συγκρατούν φορτίο, με αποτέλεσμα να γίνονται λιγότερο αποδοτικές και λιγότερο αξιόπιστες. Αυτό συμβαίνει επειδή χάνουν τους φορείς φορτίου, 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 αντιδραστήριο ανάκτησης. Αυτή η ουσία πυροδοτεί μια χημική αντίδραση που παράγει περισσότερα ηλεκτρόνια και ιόντα λιθίου. Πρόκειται για δύο τύπους φορτισμένων σωματιδίων που βοηθούν την μπαταρία να αποθηκεύει ενέργεια. Με την προσθήκη αυτών των σωματιδίων, η ερευνητική ομάδα κατάφερε να αντιστρέψει τη διαδικασία υποβάθμισης της μπαταρίας και να αποκαταστήσει το 80% της αρχικής της χωρητικότητας. Η αποκατεστημένη μπαταρία μπορεί να διατηρήσει την απόδοσή της για 100 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης.
Η ερευνητική ομάδα δοκίμασε τη νέα μέθοδο σε διάφορους τύπους μπαταριών, τόσο μεγάλων όσο και μικρών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα. «Η αποτελεσματικότητα έχει επαληθευτεί 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 πολύπλοκες διαδικασίες αποσυναρμολόγησης και ανακύκλωσης. Αυτό εξοικονομεί κόστος και πόρους, προστατεύοντας παράλληλα το περιβάλλον, καθώς οι μπαταρίες ιόντων λιθίου περιέχουν σπάνιες γαίες 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. Είναι αποτελεσματική μόνο για μπαταρίες που έχουν χάσει ιόντα λόγω επαναλαμβανόμενων κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης και όχι για μπαταρίες με δομικές βλάβες ή άλλες μορφές υποβάθμισης. Επιπλέον, απαιτείται μια ακριβής διαγνωστική μέθοδος για να προσδιοριστεί η κατάσταση της μπαταρίας και το κατά πόσον είναι κατάλληλη για χημική έγχυση.
Σύμφωνα με την Jacqueline Edge, ειδικό σε θέματα υποβάθμισης μπαταριών στο Imperial College London, απαιτούνται μακροπρόθεσμες μελέτες για την καλύτερη κατανόηση των πιθανών παρενεργειών και της ασφάλειας της έγχυσης χημικών ουσιών στις μπαταρίες. Η ερευνητική ομάδα έχει υποβάλει αίτηση ευρεσιτεχνίας για τη νέα μέθοδο, προσελκύοντας το ενδιαφέρον και τη χρηματοδότηση από αρκετές εταιρείες και κυβερνητικές υπηρεσίες.
Thu Thao (Σύμφωνα με το Interesting Engineering )
[διαφήμιση_2]
Σύνδεσμος πηγής
Σχόλιο (0)