Kjemiske injeksjoner bidrar til å «gjenopplive» gamle batterier.

Japanske forskere har utviklet en metode som gjenoppretter batterienes opprinnelige kapasitet betydelig etter at de har blitt svekket på grunn av mange lade- og utladingssykluser.

Litiumbatterier brukt i elbiler. Foto: South_agency/iStock

For tiden er litiumionbatterier den vanligste typen oppladbare batterier, og de driver hverdagsenheter og apparater som elbiler, bærbare datamaskiner og smarttelefoner. Men over tid mister de gradvis evnen til å holde på en lading, og blir mindre effektive og mindre pålitelige. Dette er fordi de mister ladningsbærerne, eller ionene, som lagrer og frigjør energi i batteriet.

Et team av eksperter ved Toyotas sentrale forsknings- og utviklingslaboratorium i Japan har funnet en måte å etterfylle disse ionene og gjenopprette batteriets opprinnelige kapasitet betydelig, rapporterte Interesting Engineering 10. mars. Den nye forskningen ble publisert i tidsskriftet Joule.

Mer spesifikt injiserte de et spesielt stoff kalt et gjenopprettingsreagens i batteriet. Dette stoffet utløser en kjemisk reaksjon som produserer flere elektroner og litiumioner. Dette er to typer ladede partikler som hjelper batteriet med å lagre energi. Ved å tilsette disse partiklene klarte forskerteamet å reversere batteriets nedbrytningsprosess og gjenopprette 80 % av den opprinnelige kapasiteten. Det restaurerte batteriet kan opprettholde ytelsen i 100 lade- og utladingssykluser.

Forskerteamet testet den nye metoden på ulike typer batterier, både store og små, inkludert de som brukes i biler. «Effektiviteten har blitt bekreftet ikke bare med små batterier i laboratoriet, men også med store batterier som brukes i biler», sa Nobuhiro Ogihara, hovedforsker i studien.

Den nye metoden kan forlenge levetiden til litiumionbatterier, slik at de kan gjenbrukes i elektriske kjøretøy eller andre enheter i stedet for å bli kastet eller gjennomgå komplekse demonterings- og resirkuleringsprosesser. Dette sparer kostnader og ressurser, samtidig som det beskytter miljøet, ettersom litiumionbatterier inneholder sjeldne jordmetaller som kobolt og nikkel, som ofte utvinnes på ikke-bærekraftige måter.

Den nye metoden er imidlertid ikke egnet for alle typer degraderte batterier; den er bare effektiv for batterier som har mistet ioner på grunn av gjentatte lade- og utladingssykluser, ikke for batterier med strukturelle skader eller andre former for degradering. Videre er det nødvendig med en nøyaktig diagnostisk metode for å bestemme batteriets tilstand og om det er egnet for kjemisk injeksjon.

Ifølge Jacqueline Edge, en ekspert på batterinedbrytning ved Imperial College London, er det behov for langsiktige studier for å bedre forstå de potensielle bivirkningene og sikkerheten ved å injisere kjemikalier i batterier. Forskerteamet har sendt inn en patentsøknad for den nye metoden, noe som har vakt interesse og finansiering fra flere selskaper og offentlige etater.

Thu Thao (ifølge Interesting Engineering )

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