Науковці відкрили спосіб продовжити термін служби літієвих батарей на 50%

Як все працює зараз

Поточний промисловий стандарт виробництва літієвих батарей передбачає метод попереднього заряду слабким струмом, який використовується для формування захисного напівтвердого шару на негативному електроді.

Цей шар запобігає небажаним хімічним реакціям, захищаючи літій всередині електрода. Зазвичай цей початковий процес заряджання слабким струмом займає близько десяти годин і призводить до втрати до 9% літію.

Чим повільніше заряджається батарея, тим менше іонів літію втрачається, проте цей процес є критично важливим для збереження її цілісності.

Шукаєте авто на кожен день? SUZUKI Vitara Hybrid 2024 року стане чудовим вибором. Цей кросовер з адаптивним круїз-контролем, системами моніторингу сліпих зон, автоматичного гальмування та економною витратою пального. Важливо, що зараз він продається зі знижкою до 86 000 грн.

Інноваційний підхід

Нещодавнє дослідження, проведене командою з Університету Вашингтона, Стенфордського університету та корпорації Toyota, ставить під сумнів цей традиційний підхід.

Після тривалих експериментів з майже 200 літій-іонними елементами вчені виявили, що короткочасна зарядка при більш високих рівнях струму може продовжити термін експлуатації батарей в середньому на 50%. У деяких випадках термін служби збільшувався на цілих 70%.

Новий метод передбачає заряджання акумулятора протягом 20 хвилин при високому струмі, що прискорює початкове формування захисного шару. Однак такий підхід має суттєвий компроміс: вищі втрати іонів літію, які можуть сягати до 30%.

Попри цей недолік, подовжений термін служби батареї є переконливою перевагою, особливо з огляду на те, що світовий попит на електромобілі продовжує зростати.

Де це можна застосувати?

Отримані дані особливо актуальні для ринку електромобілів, де довговічність акумуляторів має вирішальне значення. Довговічніші батареї можуть підвищити вартість перепродажу електромобілів і зробити їх більш привабливими на вторинному ринку.

Крім того, концепція взаємозамінних тягових батарей, яку вже просувають деякі компанії, може набути популярності. Наприклад в майбутньому ми зможемо побачити поширені станції заміни батарей, які дозволять водіям замінити акумулятор в автомобілі менш ніж за п'ять хвилин, не виходячи з машини.

Ця система, яка містить можливість оренди акумуляторів великої ємності для тривалих поїздок, може стати ще більш привабливою, якщо термін служби стандартних тягових батарей збільшиться.

Оскільки електромобілі стають все більш поширеними, рішення яке може підвищити довговічність батареї чи мінімізувати втрати літію, стане критично важливим та популярним для виробників. Цей новий метод, попри свої компроміси, пропонує потенційний шлях до більш довговічних і ефективних батарей.