Kemisk injektion hjälper till att "återuppliva" gamla batterier

[annons_1]

Japanska forskare har utvecklat en metod som avsevärt återställer batteriers ursprungliga kapacitet efter att de har försämrats på grund av flera laddnings- och urladdningscykler.

Litiumbatterier för elbilar. Foto: South_agency/iStock — Litiumbatterier för elbilar. Foto: *South_agency/iStock*

Litiumjonbatterier är den vanligaste typen av laddningsbara batterier idag och driver vardagsfordon och föremål som elbilar, bärbara datorer och smartphones. Men med tiden förlorar de sin förmåga att lagra laddning, vilket gör dem mindre effektiva och mindre tillförlitliga. Detta beror på att de förlorar de elektriskt laddade partiklarna, eller joner, som lagrar och frigör energi inuti batteriet.

Ett expertteam vid Toyota Central Research and Development Laboratory i Japan hittade ett sätt att återställa dessa joner och avsevärt återställa batteriets ursprungliga kapacitet, rapporterade Interesting Engineering den 10 mars. Den nya forskningen publicerades i tidskriften Joule.

Mer specifikt injicerade de ett speciellt ämne som kallas regenerativt reagens i batteriet. Detta ämne utlöste en kemisk reaktion som skapade fler elektroner och litiumjoner, två typer av laddade partiklar som hjälper batterier att lagra energi. Genom att tillsätta dessa partiklar kunde teamet vända batteriets nedbrytningsprocess och återställa 80 % av dess ursprungliga kapacitet. Det regenerativa batteriet kunde bibehålla sin prestanda i 100 laddnings- och urladdningscykler.

Teamet testade den nya metoden på en mängd olika batterier, stora som små, inklusive de som används i bilar. ”Effektiviteten verifierades inte bara med små batterier i labbet utan även med stora batterier som används i bilar”, sa Nobuhiro Ogihara, studiens huvudforskare.

Den nya metoden skulle kunna förlänga livslängden på litiumjonbatterier, så att de kan återanvändas i elfordon eller andra enheter istället för att kastas bort eller genomgå komplex demontering och återvinning. Detta sparar pengar, resurser och miljön, eftersom litiumjonbatterier innehåller sällsynta metaller som kobolt och nickel, vilka ofta utvinns på ohållbara sätt.

Den nya metoden är dock inte lämplig för alla typer av nedbrutna batterier, och är endast effektiv för batterier som har förlorat joner på grund av upprepad laddning och urladdning, inte för batterier som har strukturella skador eller andra former av nedbrytning. Dessutom behövs en metod för att noggrant diagnostisera batteriernas tillstånd för att avgöra om de är lämpliga för kemisk injektion.

Långsiktiga studier behövs för att förstå de potentiella biverkningarna och säkerheten vid att injicera kemikalier i batterier, säger Jacqueline Edge, som studerar batterinedbrytning vid Imperial College London. Teamet har ansökt om patent för den nya metoden, som har väckt intresse och finansiering från flera företag och myndigheter .

Thu Thao (enligt Interesting Engineering )

[annons_2]
Källänk