WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Technowinki

Badania na temat zużywania się baterii

Naukowcy zwrócili uwagę na zachowanie małych cząsteczek w akumulatorze litowo-jonowym. Istnieje bowiem przekonanie, że ciągłe doładowywanie baterii jest gorsze niż powolne jej ładowanie rozłożone w czasie. Co ciekawe, okazuje się to nieprawdą.

Dodatkowo naukowcy będą w stanie zmienić sposób ładowania akumulatorów na taki, który wydłuży ich czas pracy.

Drobne szczegóły, które określają, co dzieje się w elektrodzie podczas ładowania i rozładowywania, wpływają na żywotność baterii, ale do tej pory były one niezrozumiałe. Odkryliśmy nowy sposób myślenia o degradacji baterii.

Jedną z istotnych przyczyn zużycia się baterii jest ograniczenie przemieszczania się jonów pomiędzy elektrodami – podczas ładowania i rozładowywania. W przeprowadzonym badaniu naukowcy przyjrzeli się pozytywnej elektrodzie zrobionej z miliardów nanocząsteczek litowo-żelazowo-fosforanowych. Jeśli większość lub wszystkie cząsteczki aktywnie uczestniczą w procesie ładowania lub rozładowywania, to absorbowanie i uwalnianie jonów odbywa się bardziej delikatnie i równomiernie. Jeśli natomiast nastąpi jakaś anomalia, to są one narażone na zepsucie i powodują obniżenie wydajności baterii.

Poprzednie badania dawały sprzeczny pogląd na ten proces. Aby go dogłębnie zbadać, wykonano małe baterie (o wielkości monety), które naładowane zostały do określonych poziomów w różnym czasie. Kolejnym krokiem było przebadanie ich za pomocą synchrotronu Advanced Light Source.

Byliśmy w stanie spojrzeć na tysiące nanocząsteczek w elektrodach i uzyskać ich obraz w różnych etapach ładowania i rozładowywania.

Naukowcy odkryli, że podczas ładowania zaledwie niewielki procent cząsteczek absorbowało i uwalniało jony, niezależnie od tempa tego procesu. Podczas rozładowywania, jeśli szybkość wzrosła powyżej pewnego progu, coraz więcej cząsteczek zaczęło jednolicie absorbować jony. Oznacza to, że naukowcy będą w stanie szybciej ładować baterie bez straty na jej wydajności. Kolejne doświadczenia będą miały na celu uchwycenie zdjęć z procesu ładowania.

Źródło, zdjęcie: http://phys.org/