Nauja strategija. 20 kartų padidina baterijos veikimo laiką. Galite tai išbandyti patys ()
Iškrovimo metu susidaro ličio oksidas.
© Claus Ableiter, CC BY-SA 4.0 | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lithium-Ionen-Accumulator.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pietų Korėjos inžinieriai pristatė pasauliui sprendimą, leidžiantį pailginti akumuliatoriaus veikimo laiką. POSTECH atstovai teigia, kad pagal siūlomą metodą galima pasiekti beveik 20 kartų ilgesnį jo tarnavimą.
Tyrimo autoriai savo išvadas aprašo straipsnyje žurnale „Advanced Energy Materials“. Jų susidomėjimo objektu tapo tam tikras mechanizmas. Pasirodė, kad jis lemia akumuliatoriaus degradaciją ir jog visų problemų šaltinis yra didelis išsikrovimas. Vengiant šios sąlygos, ličio jonų akumuliatoriai su dideliu nikelio kiekiu galėtų gerokai tarnauti ilgiau.
|
Ličio jonų baterijos turi daugybę pritaikymų. Jos lydi mus praktiškai kiekviename žingsnyje – nuo elektromobilių iki elektronikos, tokios kaip išmanieji telefonai ir nešiojamieji kompiuteriai.
Tokiose baterijose labai dažnai yra nikelio-mangano-kobalto katodai. Siekdami sumažinti sąnaudas, gamintojai dažnai nusprendžia padidinti nikelio kiekį, o ne brangesnio kobalto. Tokie katodai, žinoma, yra pigesni gaminti, tačiau tyrimai rodo, kaip jie veikia galutinį baterijų tarnavimo laiką.
Korėjos tyrėjų komandos nariai norėjo kuo geriau suprasti degradacijos mechanizmą. Nors anksčiau tai buvo siejama su per dideliu įkrovimu, dabar mokslininkai daugiausia dėmesio skiria visiškai priešingam dalykui – per dideliam tokių įrenginių išsikrovimui. Vadovaudamiesi šia mintimi, inžinieriai priėjo prie išvados, kad ilgą laiką be įkrovimo naudojama baterija yra veikiama nepalankaus reiškinio, vykstančio katodo paviršiuje.
Šio proceso metu deguonis išsiskiria iš paviršiaus ir susijungia su ličiu, todėl iškrovimo metu susidaro ličio oksidas. Dar blogiau, junginys reaguoja su elektrolitu, išskirdamas dujas ir dar labiau sutrumpindamas akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Stebėdami procesą autoriai pažymėjo, kad kuo didesnis nikelio kiekis, tuo rimtesnis degradacijos procesas.
Norėdami pailginti akumuliatoriaus veikimo laiką, pirmiausia venkite jį visiškai iškrauti. Baterijų, kurių nikelio kiekis viršija 90 procentų, atveju rezultatai buvo tiesiog revoliuciniai. Nors pilnai iškrauti įrenginiai po 250 ciklų išlaikė tik 3,8 proc. savo talpos, tie, kuriems taikoma naujoji strategija, po 300 ciklų išlaikė 73,4 proc. savo pradinės talpos.
