Mokslininkai atskleidė telefono baterijos ilgaamžiškumo paslaptį: sprendimas paprastesnis, nei manėme

Pietų Korėjos mokslininkai surado procesą, kuris sekina telefono ar elektromobilio bateriją, todėl ilgainiui pastebime greitėjantį išsikrovimo laiką. Laimei, kiekvienas galime stengtis to išvengti.

Tiesa slypi visai kitur

Ilgą laiką mokslininkai buvo įsitikinę, kad ličio jonų baterijų tarnavimo laikas ilgainiui mažėja dėl pastovios aukštos įtampos, kuri sekina baterijas įkrovimo metu.

Įkraunant įrenginį katodo medžiagos paviršius suyra dėl aukštos įtampos – netenkama ličio, kuris sukelia nestabilumą, sugriaunama struktūra bei išsiskiria deguonis.

Tačiau Pietų Korėjos „Sungkyunkwan“ universiteto mokslininkai atliko tyrimą, kuriame nustatė, kad minėta struktūrinė griūtis gali įvykti ir iškrovimo metu, kai ta pati įtampa nesiekia ir 3 voltų.

Atliktame tyrime buvo pasitelkta pažangi mikroskopijos, spektroskopijos ir kompiuterinio modeliavimo sistema, kurioje tirtos komercijoje naudojamos katodinės medžiagos – jos naudojamos elektrinėse transporto priemonėse.

Tyrimo metu dėmesys kreiptas į medžiagos pusės ir pilno elemento konfigūracijas, keičiant iškrovos ribinę įtampą.

Ką rodo tyrimo rezultatai?

Akumuliatoriuje esančių medžiagų skylimas vyksta ne tik esant aukštai įtampai, tačiau ir įprasto naudojimo metu. Tyrime mokslininkai išskiria šią ypatybę:

„Patvirtinome, kad kai baterijos naudojamos tol, kol išsenka didžioji jų talpa, skilimo proceso poveikis tampa vis ryškesnis.“

Bandymai parodė, kad nikelio turinčios baterijos, kurios yra beveik išsikrovusios, po tokių 250 ciklų prarado beveik visą savo galią ir išlaikė tik 3,8 % savo talpos. Priešingai, baterijos, kurioms buvo neleidžiama pernelyg išsikrauti, išlaikė daugiau nei 73 % talpos net po 300 ciklų.

Problemos sprendimas – paprastas

Mokslininkai teigia, kad šiam procesui kontroliuoti jie surado paprastą sprendimą. Visa esmė slypi ribos pakilime, ties kuria baterija yra laikoma visiškai išsikrovusia. Baterijos valdymo programą jie pakoregavo taip, kad ji nustotų veikti dar prieš pasiekiant pavojingą lygį – maždaug ties 3 voltų riba.

Vienas iš tyrimo autorių, profesorius Jihyun Hong tiki, kad tai nauja galimybės ateities baterijų kūrime:

„Iškrova – tikrasis baterijos naudojimo procesas – iki šiol buvo beveik nepastebėtas. Šis tyrimas atveria svarbią kryptį kuriant ilgaamžiškesnes baterijas.“    

Taigi, kiekvienam iš mūsų svarbu atkreipti dėmesį, kad akumuliatorius nepasiektų 0 %, o idealiu atveju jį įkrauti ties 20-30 % riba.

Ličio jonų baterijos nuolatos kelia klausimų mokslininkams, ypatingai atsižvelgiant į jų naudojimą elektromobiliuose ir dėl to dideliais kiekiais išmetamus netinkamus akumuliatorius. Kinijos mokslininkams pavyko surasti sprendimą jas atkuriant antram gyvenimui, t. y. naudoti išlydytos druskos metodą.