การฉีดสารเคมีช่วย "ฟื้นฟู" แบตเตอรี่เก่าได้

นักวิทยาศาสตร์ ชาวญี่ปุ่น ได้พัฒนาวิธีการที่ช่วยฟื้นฟูความจุของแบตเตอรี่ให้กลับมาเท่าเดิมได้อย่างมีนัยสำคัญ หลังจากที่แบตเตอรี่เสื่อมสภาพลงเนื่องจากการชาร์จและคายประจุหลายรอบ

แบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า ภาพ: South_agency/iStock

ปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ชนิดที่พบมากที่สุด โดยใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับอุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน เช่น รถยนต์ไฟฟ้า แล็ปท็อป และสมาร์ทโฟน อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป แบตเตอรี่เหล่านี้จะค่อยๆ เสื่อมประสิทธิภาพในการเก็บประจุ ทำให้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือลดลง เนื่องจากสูญเสียตัวนำประจุหรือไอออนที่ทำหน้าที่เก็บและปล่อยพลังงานภายในแบตเตอรี่

เว็บไซต์ Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 10 มีนาคมว่า ทีมผู้เชี่ยวชาญจากห้องปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาส่วนกลางของโตโยต้าในประเทศญี่ปุ่นได้ค้นพบวิธีเติมไอออนเหล่านี้และฟื้นฟูความจุเดิมของแบตเตอรี่ได้อย่างมีนัยสำคัญ งานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Joule

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาฉีดสารพิเศษที่เรียกว่าสารฟื้นฟูเข้าไปในแบตเตอรี่ สารนี้จะกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีที่สร้างอิเล็กตรอนและไอออนลิเธียมเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุสองชนิดที่ช่วยให้แบตเตอรี่เก็บพลังงานได้ การเพิ่มอนุภาคเหล่านี้ทำให้ทีมวิจัยสามารถย้อนกระบวนการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่และฟื้นฟูความจุเดิมได้ถึง 80% แบตเตอรี่ที่ได้รับการฟื้นฟูแล้วสามารถใช้งานได้ต่อเนื่อง 100 รอบการชาร์จและการคายประจุ

ทีมวิจัยได้ทดสอบวิธีการใหม่นี้กับแบตเตอรี่หลายประเภท ทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก รวมถึงแบตเตอรี่ที่ใช้ในรถยนต์ "ประสิทธิภาพได้รับการยืนยันแล้ว ไม่เพียงแต่กับแบตเตอรี่ขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่ใช้ในรถยนต์ด้วย" โนบุฮิโร โอกิฮาระ หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของโครงการวิจัยกล่าว

วิธีการใหม่นี้อาจช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ทำให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในรถยนต์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อื่นๆ แทนที่จะทิ้งหรือผ่านกระบวนการแยกชิ้นส่วนและรีไซเคิลที่ซับซ้อน ซึ่งจะช่วยประหยัดต้นทุนและทรัพยากร ขณะเดียวกันก็ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีโลหะหายาก เช่น โคบอลต์และนิกเกล ซึ่งมักถูกขุดขึ้นมาด้วยวิธีการที่ไม่ยั่งยืน

อย่างไรก็ตาม วิธีการใหม่นี้ไม่เหมาะสำหรับแบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพทุกประเภท มันมีประสิทธิภาพเฉพาะกับแบตเตอรี่ที่สูญเสียไอออนเนื่องจากวงจรการชาร์จและการคายประจุซ้ำๆ เท่านั้น ไม่ใช่แบตเตอรี่ที่มีความเสียหายทางโครงสร้างหรือการเสื่อมสภาพในรูปแบบอื่นๆ นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องมีวิธีการวินิจฉัยที่แม่นยำเพื่อตรวจสอบสภาพของแบตเตอรี่และพิจารณาว่าเหมาะสมสำหรับการฉีดสารเคมีหรือไม่

แจ็กเกอลีน เอจ ผู้เชี่ยวชาญด้านการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่จากอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอน กล่าวว่า จำเป็นต้องมีการศึกษาในระยะยาวเพื่อทำความเข้าใจผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นและความปลอดภัยของการฉีดสารเคมีเข้าไปในแบตเตอรี่ให้ดียิ่งขึ้น ทีมวิจัยได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรสำหรับวิธีการใหม่นี้ ซึ่งดึงดูดความสนใจและเงินทุนจากหลายบริษัทและหน่วยงาน ภาครัฐ

ทูเถา (อ้างอิงจาก Interesting Engineering )

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