Akumulatora novecošanas noslēpums

Akumulatoru darbības rādiuss vienmēr ir satraucis pētniekus, jo neatkarīgi no tā, cik liels ir akumulators, nav jēgas to neuzlādēt vairākas reizes. Mēs visi zinām, ka litija baterijas lietošanas laikā samazinās ietilpību, taču neviens nezina iemeslu. Nesen ASV Enerģētikas departaments atklāja bateriju novecošanas cēloni: nano mēroga kristālus.

Pētnieki ir rūpīgi izpētījuši mūsdienu bateriju katoda materiālus un katoda materiālus un atklājuši, ka šie materiāli lietošanas laikā tieši korodēs, taču korozijas mehānisms joprojām ir neskaidrs. Brukhevenas Nacionālās laboratorijas komanda pētīja augstas kvalitātes niķeļa-skābekļa katodus ar transmisijas elektronu mikroskopu un reģistrēja to izmaiņas atkārtotas uzlādes un izlādes laikā.

Jo vairāk lietojat, jo mazāk lietojat

Eksperimenti ir parādījuši, ka tad, kad litija joni iziet cauri pozitīvajiem un negatīvajiem elektrodiem, tie iestrēgs jonu kanālā un reaģēs ar niķeļa oksīdu, veidojot sīkus kristālus. Šie kristāli mainīs akumulatora iekšējo struktūru, lai citi joni nevarētu efektīvi reaģēt, tādējādi samazinot akumulatora izmantojamo jaudu. Pārsteidzoši, šis vājums ir nejaušs, nevis regulārs.

Iemesls, kāpēc litija baterijas ir nepilnīgas, ir tāpēc, ka to sastāvdaļas ir nepilnīgas. Neatkarīgi no tā, kā mēs pievēršam uzmanību anoda un katoda struktūrai, būs nelieli kristāla bojājumi. Tāpat kā verdošam ūdenim, arī nelīdzena virsma liek karstam ūdenim putot. Tiek uzskatīts, ka tad, kad akumulatora datos būs nepilnības, parādīsies nanokristāli.

Jo vairāk lietojat, jo mazāk lietojat

Kreisā bultiņa: litija jonu kanāls; pa labi ir atomu zudumu slānis

ASV Enerģētikas aģentūra arī uzsāka otru pētījumu par uzlādes ātruma ietekmi uz akumulatora jaudu. Viņi atklāja, ka mūsdienu akumulatori kļūst arvien mazāki un mazāki, kas savukārt samazina to kalpošanas laiku. Jo lielāks ir akumulators un jo ātrāk tas tiek uzlādēts, jo lēnāks ir nanokristālu veidošanās ātrums.

Tātad, kā mēs varam apturēt nanokristālu parādīšanos? Ļaujiet vismaz palēnināt. Ir teorētisks risinājums. Pētnieki atklāja, ka, izmantojot atomu nogulsnēšanos, viņi var aizpildīt nepilnības akumulatora datos, kas var vismaz palēnināt nanokristālu attīstību. Tas samazina sāpes, bet vismaz ļauj akumulatoram sarukt, nezaudējot jaudu. Protams, pētnieki pēta arī veidus, kā salauzt kristālus un atjaunot vecas baterijas.

Šis pētījums var būt vērtīgāks par jaunā akumulatora ietilpību. Attiecībā uz aparatūru izstrādājuma kalpošanas laiks ir atkarīgs no uzlādes un izlādes reižu skaita. Tagad, tā kā daudzas aparatūras izmantoto energosistēmu nevar izslēgt, šis pētījums var palīdzēt mums pārtraukt būt varas vergiem.
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