Сакрэт старэння батарэі

Тэрмін дзеяння батарэі заўсёды выклікаў заклапочанасць даследчыкаў, таму што незалежна ад таго, наколькі вялікі акумулятар, не мае сэнсу не зараджаць яго некалькі разоў. Усе мы ведаем, што літыевыя батарэі зніжаюць ёмістасць падчас выкарыстання, але ніхто не ведае прычыну. Нядаўна Міністэрства энергетыкі ЗША выявіла прычыну старэння акумулятараў: нанаразмерныя крышталі.

Даследчыкі ўважліва вывучылі катодныя матэрыялы і катодныя матэрыялы сучасных батарэй і выявілі, што гэтыя матэрыялы будуць падвяргацца карозіі непасрэдна падчас выкарыстання, але механізм карозіі да гэтага часу не ясны. Каманда Брукхейвенскай нацыянальнай лабараторыі даследавала высакаякасныя нікель-кіслародныя катоды пад трансмісійным электронным мікраскопам і фіксавала іх змены пры паўторнай зарадцы і разрадцы.

Чым больш вы выкарыстоўваеце, тым менш вы выкарыстоўваеце

Эксперыменты паказалі, што калі іёны літыя праходзяць праз станоўчы і адмоўны электроды, яны захрасаюць у іённым канале і ўступаюць у рэакцыю з аксідам нікелю, утвараючы малюсенькія крышталі. Гэтыя крышталі зменяць унутраную структуру батарэі, так што іншыя іёны не могуць эфектыўна рэагаваць, тым самым зніжаючы карысную ёмістасць батарэі. Дзіўна, але гэтая слабасць выпадковая, а не рэгулярная.

Прычына, чаму літыевыя батарэі недасканалыя, заключаецца ў тым, што іх кампаненты недасканалыя. Як бы мы ні звярталі ўвагу на структуру анода і катода, будуць невялікія пашкоджанні крышталя. Гэтак жа, як і кіпячая вада, няроўная паверхня робіць гарачую ваду больш верагоднай пеніцца. Лічыцца, што пры прабеле ў дадзеных батарэі з’явяцца нанакрышталі.

Чым больш вы выкарыстоўваеце, тым менш вы выкарыстоўваеце

Стрэлка ўлева: літый-іённы канал; справа – пласт атамных страт

Энэргетычнае агенцтва ЗША таксама запусціла другое даследаванне пра ўплыў хуткасці зарадкі на ёмістасць батарэі. Яны выявілі, што сучасныя батарэі становяцца ўсё менш і менш, што, у сваю чаргу, скарачае іх тэрмін службы. Чым больш батарэя і чым хутчэй яна зараджаецца, тым павольней хуткасць адукацыі нанакрышталяў.

Такім чынам, як мы можам спыніць з’яўленне нанакрышталяў? Прынамсі хай запаволіцца. Ёсць тэарэтычнае рашэнне. Даследнікі выявілі, што з дапамогай атамнага асаджэння яны могуць запоўніць прабелы ў дадзеных батарэі, што можа прынамсі запаволіць развіццё нанакрышталяў. Гэта памяншае боль, але, па меншай меры, дазваляе батарэі сціскацца без шкоды для ёмістасці. Вядома, даследчыкі таксама вывучаюць спосабы разбівання крышталяў і рэгенерацыі старых батарэй.

Гэта даследаванне можа быць больш каштоўным, чым ёмістасць новай батарэі. Што тычыцца абсталявання, тэрмін службы прадукту залежыць ад колькасці зарадак і разрадаў. Цяпер, паколькі сістэму харчавання, якая выкарыстоўваецца многімі апаратнымі сродкамі, немагчыма выключыць, гэта даследаванне можа дапамагчы нам перастаць быць рабамі ўлады.
与 此 原文 有关 的 更多 信息 要 查看 其他 翻译 信息 ， 您 必须 输入 相应 原文