Japońscy naukowcy opracowali metodę, która w znacznym stopniu przywraca pierwotną pojemność baterii po ich degradacji w wyniku wielu cykli ładowania i rozładowania.
Baterie litowe stosowane w samochodach elektrycznych. Zdjęcie: South_agency/iStock
Obecnie baterie litowo-jonowe są najpopularniejszym rodzajem akumulatorów, zasilających urządzenia codziennego użytku, takie jak samochody elektryczne, laptopy i smartfony. Jednak z czasem stopniowo tracą zdolność do magazynowania ładunku, stając się mniej wydajne i mniej niezawodne. Dzieje się tak, ponieważ tracą nośniki ładunku, czyli jony, które magazynują i uwalniają energię w akumulatorze.
Zespół ekspertów z Centralnego Laboratorium Badań i Rozwoju Toyoty w Japonii znalazł sposób na uzupełnienie tych jonów i znaczące przywrócenie pierwotnej pojemności akumulatora, poinformował 10 marca magazyn Interesting Engineering . Wyniki nowych badań opublikowano w czasopiśmie Joule.
Dokładniej mówiąc, wstrzyknęli do akumulatora specjalną substancję zwaną odczynnikiem regeneracyjnym. Substancja ta inicjuje reakcję chemiczną, która wytwarza więcej elektronów i jonów litu. Są to dwa rodzaje naładowanych cząstek, które pomagają akumulatorowi magazynować energię. Dodając te cząstki, zespołowi badawczemu udało się odwrócić proces degradacji akumulatora i przywrócić 80% jego pierwotnej pojemności. Odrestaurowany akumulator może utrzymać wydajność przez 100 cykli ładowania i rozładowania.
Zespół badawczy przetestował nową metodę na różnych typach akumulatorów, zarówno dużych, jak i małych, w tym stosowanych w samochodach. „Skuteczność została potwierdzona nie tylko w przypadku małych akumulatorów w laboratorium, ale także w przypadku dużych akumulatorów stosowanych w samochodach” – powiedział Nobuhiro Ogihara, główny naukowiec prowadzący badanie.
Nowa metoda może wydłużyć żywotność baterii litowo-jonowych, umożliwiając ich ponowne wykorzystanie w pojazdach elektrycznych lub innych urządzeniach, zamiast wyrzucania ich lub poddawania skomplikowanym procesom demontażu i recyklingu. Pozwala to zaoszczędzić koszty i zasoby, a jednocześnie chronić środowisko, ponieważ baterie litowo-jonowe zawierają metale ziem rzadkich, takie jak kobalt i nikiel, które często są wydobywane w sposób niezrównoważony.
Jednak nowa metoda nie nadaje się do wszystkich typów zdegradowanych akumulatorów; jest skuteczna jedynie w przypadku akumulatorów, które utraciły jony w wyniku powtarzających się cykli ładowania i rozładowania, a nie w przypadku akumulatorów z uszkodzeniami strukturalnymi lub innymi formami degradacji. Ponadto, aby określić stan akumulatora i określić, czy nadaje się on do wstrzykiwania substancji chemicznych, potrzebna jest dokładna metoda diagnostyczna.
Według Jacqueline Edge, ekspertki ds. degradacji baterii z Imperial College London, potrzebne są długoterminowe badania, aby lepiej zrozumieć potencjalne skutki uboczne i bezpieczeństwo wstrzykiwania substancji chemicznych do baterii. Zespół badawczy złożył wniosek patentowy na nową metodę, która wzbudziła zainteresowanie i pozyskała finansowanie od kilku firm i agencji rządowych .
Thu Thao (według Interesting Engineering )
Link źródłowy
Komentarz (0)