Baterijos senėjimo paslaptis

Akumuliatorių asortimentas visada kėlė nerimą tyrėjams, nes kad ir kokio dydžio baterija būtų, nėra prasmės jos nekrauti kelis kartus. Visi žinome, kad ličio baterijos sumažins jų talpą naudojimo metu, tačiau niekas nežino priežasties. Neseniai JAV Energetikos departamentas atrado baterijų senėjimo priežastį: nano masto kristalus.

Mokslininkai atidžiai ištyrė šiuolaikinių baterijų katodines ir katodines medžiagas ir nustatė, kad šios medžiagos tiesiogiai korozijos metu, tačiau korozijos mechanizmas vis dar neaiškus. Brookhaven nacionalinės laboratorijos komanda tyrė aukštos kokybės nikelio-deguonies katodus per perdavimo elektronų mikroskopą ir užregistravo jų pokyčius pakartotinio įkrovimo ir iškrovimo metu.

Kuo daugiau naudosite, tuo mažiau naudosite

Eksperimentai parodė, kad kai ličio jonai praeina per teigiamus ir neigiamus elektrodus, jie įstrigs jonų kanale ir reaguos su nikelio oksidu, sudarydami mažyčius kristalus. Šie kristalai pakeis vidinę baterijos struktūrą, kad kiti jonai negalėtų efektyviai reaguoti, todėl sumažės akumuliatoriaus talpa. Keista, bet šis trūkumas yra atsitiktinis, o ne reguliarus.

Priežastis, kodėl ličio baterijos yra netobulos, yra ta, kad jų komponentai yra netobuli. Kad ir kaip atkreiptume dėmesį į anodo ir katodo struktūrą, bus nedideli kristalų pažeidimai. Kaip ir verdantis vanduo, dėl nelygaus paviršiaus karštas vanduo labiau linkęs putoti. Manoma, kad atsiradus akumuliatoriaus duomenų spragai, atsiras nanokristalai.

Kuo daugiau naudosite, tuo mažiau naudosite

Rodyklė kairėn: ličio jonų kanalas; dešinėje yra atominių nuostolių sluoksnis

JAV energetikos agentūra taip pat pradėjo antrąjį tyrimą dėl įkrovimo greičio įtakos akumuliatoriaus talpai. Jie nustatė, kad šiuolaikinės baterijos tampa vis mažesnės ir mažesnės, o tai savo ruožtu sumažina jų tarnavimo laiką. Kuo didesnė baterija ir kuo greičiau ji įkraunama, tuo lėtesnis nanokristalų susidarymo greitis.

Taigi, kaip galime sustabdyti nanokristalų atsiradimą? Bent jau leiskite jam sulėtėti. Yra teorinis sprendimas. Tyrėjai nustatė, kad naudojant atominį nusodinimą, jie gali užpildyti akumuliatoriaus duomenų spragas, o tai gali bent jau sulėtinti nanokristalų vystymąsi. Tai sumažina skausmą, bet bent jau leidžia akumuliatoriui susitraukti neprarandant talpos. Žinoma, mokslininkai taip pat tiria būdus, kaip sulaužyti kristalus ir atkurti senas baterijas.

Šis tyrimas gali būti vertingesnis nei naujos baterijos talpa. Techninės įrangos atveju gaminio tarnavimo laikas priklauso nuo įkrovimų ir iškrovimų skaičiaus. Kadangi daugelio aparatūros naudojamų maitinimo sistemų negalima išjungti, šis tyrimas gali padėti mums nustoti būti valdžios vergais.
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