Sekreti i plakjes së baterisë

Gama e baterisë ka qenë gjithmonë një shqetësim për studiuesit, sepse sado e madhe të jetë bateria, nuk ka kuptim të mos e karikoni shumë herë. Të gjithë e dimë se bateritë e litiumit do të zvogëlojnë kapacitetin gjatë përdorimit, por askush nuk e di arsyen. Kohët e fundit, Departamenti Amerikan i Energjisë zbuloi shkakun e plakjes së baterive: kristalet në shkallë nano.

Studiuesit kanë studiuar me kujdes materialet katodë dhe materialet katodë të baterive moderne dhe zbuluan se këto materiale do të gërryhen drejtpërdrejt gjatë përdorimit, por mekanizmi i korrozionit është ende i paqartë. Ekipi i Laboratorit Kombëtar të Brookhaven studioi katoda nikel-oksigjen me cilësi të lartë nën një mikroskop elektronik transmetues dhe regjistroi ndryshimet e tyre gjatë ngarkimit dhe shkarkimit të përsëritur.

Sa më shumë të përdorni, aq më pak përdorni

Eksperimentet kanë treguar se kur jonet e litiumit kalojnë përmes elektrodave pozitive dhe negative, ato do të ngecin në kanalin jonik dhe do të reagojnë me oksidin e nikelit për të formuar kristale të vogla. Këto kristale do të ndryshojnë strukturën e brendshme të baterisë në mënyrë që jonet e tjera të mos mund të reagojnë në mënyrë efektive, duke zvogëluar kështu kapacitetin e përdorshëm të baterisë. Çuditërisht, kjo dobësi është e rastësishme, jo e rregullt.

Arsyeja pse bateritë e litiumit janë të papërsosura është se përbërësit e tyre janë të papërsosur. Pavarësisht se si i kushtojmë vëmendje strukturës së anodës dhe katodës, do të ketë dëmtime të lehta kristalore. Ashtu si uji i vluar, një sipërfaqe e pabarabartë bën që uji i nxehtë të shkumojë më shumë. Besohet se kur ka një boshllëk në të dhënat e baterisë, do të shfaqen nanokristale.

Sa më shumë të përdorni, aq më pak përdorni

Shigjeta majtas: kanal jon litium; e djathta është shtresa e humbjes atomike

Agjencia Amerikane e Energjisë nisi gjithashtu një studim të dytë mbi ndikimin e shpejtësisë së karikimit në kapacitetin e baterisë. Ata zbuluan se bateritë moderne po bëhen gjithnjë e më të vogla, gjë që redukton jetëgjatësinë e tyre. Sa më e madhe të jetë bateria dhe sa më shpejt të ngarkohet, aq më e ngadaltë është shkalla e formimit të nanokristaleve.

Pra, si mund ta ndalojmë shfaqjen e nanokristaleve? Të paktën le të ngadalësohet. Ekziston një zgjidhje teorike. Studiuesit zbuluan se duke përdorur depozitimin atomik, ata mund të plotësojnë boshllëqet në të dhënat e baterisë, të cilat së paku mund të ngadalësojnë zhvillimin e nanokristaleve. Kjo zvogëlon dhimbjen, por të paktën lejon që bateria të tkurret pa sakrifikuar kapacitetin. Sigurisht, studiuesit po studiojnë gjithashtu mënyra për të thyer kristalet dhe për të rigjeneruar bateritë e vjetra.

Ky hulumtim mund të jetë më i vlefshëm se kapaciteti i ri i baterisë. Për harduerin, jetëgjatësia e produktit varet nga numri i karikimit dhe shkarkimit. Tani, për shkak se sistemi i energjisë i përdorur nga shumë pajisje nuk mund të mbyllet, ky hulumtim mund të na ndihmojë të mos jemi skllevër të pushtetit.
此 原文 有关 更多 信息 要 查看 其他 翻译 信息 您 必须 输入 相应