Тајна старења батерија

Домет батерије је одувек био забринут за истраживаче, јер без обзира колико је велика батерија, нема смисла не пунити је више пута. Сви знамо да ће литијумске батерије смањити капацитет током употребе, али нико не зна разлог. Недавно је Министарство енергетике САД открило узрок старења батерија: кристале нано-размера.

Истраживачи су пажљиво проучавали катодне материјале и катодне материјале савремених батерија и открили да ће ови материјали директно кородирати током употребе, али механизам корозије је још увек нејасан. Тим из Брухејвенске националне лабораторије проучавао је висококвалитетне катоде никл-кисеоника под трансмисионим електронским микроскопом и бележио њихове промене током поновљеног пуњења и пражњења.

Што више користите, мање користите

Експерименти су показали да када литијум јони прођу кроз позитивну и негативну електроду, они ће се заглавити у јонском каналу и реаговати са никл оксидом и формирати ситне кристале. Ови кристали ће променити унутрашњу структуру батерије тако да други јони не могу ефикасно да реагују, смањујући на тај начин употребљиви капацитет батерије. Изненађујуће, ова слабост је насумична, а не редовна.

Разлог зашто су литијумске батерије несавршене је тај што су њихове компоненте несавршене. Без обзира на то како обраћамо пажњу на структуру аноде и катоде, доћи ће до благог оштећења кристала. Баш као и кључала вода, због неравне површине постоји већа вероватноћа да ће се топла вода запенити. Верује се да ће се, када постоји празнина у подацима о батерији, појавити нанокристали.

Што више користите, мање користите

Стрелица лево: литијум-јонски канал; десно је слој атомског губитка

Америчка агенција за енергетику је такође покренула другу студију о утицају брзине пуњења на капацитет батерије. Открили су да модерне батерије постају све мање и мање, што заузврат смањује њихов животни век. Што је батерија већа и што се брже пуни, то је спорија стопа формирања нанокристала.

Дакле, како можемо зауставити појаву нанокристала? Бар нека се успори. Постоји теоријско решење. Истраживачи су открили да коришћењем атомског таложења могу да попуне празнине у подацима о батеријама, што може барем успорити развој нанокристала. Ово смањује бол, али барем омогућава да се батерија смањи без жртвовања капацитета. Наравно, истраживачи такође проучавају начине за разбијање кристала и регенерацију старих батерија.

Ово истраживање може бити вредније од новог капацитета батерије. Што се тиче хардвера, век трајања производа зависи од броја пуњења и пражњења. Сада, пошто се систем напајања који користи многи хардвер не може искључити, ово истраживање нам може помоћи да престанемо да будемо робови моћи.
与 此 原文 有关 的 更多 信息 要 其他 翻译 翻译 信息 ， 您 必须 输入 相应 原文