Kémiai befecskendezés segít „újjáéleszteni” a régi akkumulátorokat

[hirdetés_1]

Japán tudósok kifejlesztettek egy módszert, amely jelentősen visszaállítja az akkumulátorok eredeti kapacitását, miután azok többszöri töltési-kisütési ciklus miatt leromlottak.

Lítium akkumulátorok elektromos autókhoz. Fotó: South_agency/iStock — Lítium akkumulátorok elektromos autókhoz. Fotó: *South_agency/iStock*

A lítium-ion akkumulátorok napjainkban a leggyakoribb újratölthető akkumulátortípusok, amelyek mindennapi járműveket és olyan eszközöket működtetnek, mint az elektromos autók, laptopok és okostelefonok. Idővel azonban elveszítik a töltéstároló képességüket, így kevésbé hatékonyak és megbízhatóak lesznek. Ez azért van, mert elveszítik az elektromosan töltött részecskéket, vagy ionokat, amelyek az akkumulátorban tárolják és bocsátják ki az energiát.

A japán Toyota Központi Kutatási és Fejlesztési Laboratóriumának szakértői csapata módszert talált ezen ionok feltöltésére és az akkumulátor eredeti kapacitásának jelentős visszaállítására – jelentette az Interesting Engineering március 10-én. Az új kutatás a Joule folyóiratban jelent meg.

Konkrétan egy speciális anyagot, az úgynevezett regeneratív reagenst fecskendeztek az akkumulátorba. Ez az anyag egy kémiai reakciót indított el, amely több elektront és lítiumiont hozott létre, kétféle töltött részecskét, amelyek segítik az akkumulátorokat az energia tárolásában. Ezen részecskék hozzáadásával a csapat vissza tudta fordítani az akkumulátor degradációs folyamatát, és vissza tudta állítani eredeti kapacitásának 80%-át. A regeneratív akkumulátor 100 töltési-kisütési cikluson keresztül képes volt fenntartani teljesítményét.

A csapat az új módszert különféle akkumulátorokon tesztelte, kicsik és nagyok egyaránt, beleértve az autókban használtakat is. „A hatékonyságot nemcsak a laboratóriumban használt kis akkumulátorokkal, hanem az autókban használt nagy akkumulátorokkal is igazolták” – mondta Nobuhiro Ogihara, a tanulmány vezető tudósa.

Az új módszer meghosszabbíthatja a lítium-ion akkumulátorok élettartamát, lehetővé téve, hogy azokat újra felhasználják elektromos járművekben vagy más eszközökben ahelyett, hogy kidobnák őket, vagy bonyolult szétszerelésen és újrahasznosításon esnének át. Ez pénzt, erőforrásokat és környezetet takarít meg, mivel a lítium-ion akkumulátorok ritka fémeket, például kobaltot és nikkelt tartalmaznak, amelyeket gyakran nem fenntartható módon bányásznak.

Az új módszer azonban nem alkalmas minden típusú leromlott állapotú akkumulátorra, és csak azoknál az akkumulátoroknál hatékony, amelyek az ismételt töltés és kisütés miatt ionokat veszítettek, nem pedig a szerkezeti sérülésekkel vagy más degradációs formákkal rendelkező akkumulátoroknál. Ezenkívül szükség van egy olyan módszerre, amely pontosan diagnosztizálja az akkumulátorok állapotát annak megállapítására, hogy alkalmasak-e kémiai injekcióra.

Hosszabb távú vizsgálatokra van szükség ahhoz, hogy megértsük a vegyi anyagok akkumulátorokba történő befecskendezésének lehetséges mellékhatásait és biztonságosságát – mondta Jacqueline Edge, aki az Imperial College London akkumulátorainak lebomlását tanulmányozza. A csapat szabadalmat nyújtott be az új módszerre, amely számos vállalat és kormányzati szerv érdeklődését és finanszírozását felkeltette.

Thu Thao ( az Érdekes Mérnöki Irodalom szerint)

[hirdetés_2]
Forráslink