Naukowcy obalają mit, że wolne ładowanie baterii litowo-jonowych wydłuża ich żywotność
-
- Janusz Chustecki,
- 15.09.2014, godz. 09:18
Najnowsze badania amerykańskich naukowców z Kalifornii mogą radykalnie zmienić obowiązujące obecnie podejście do tego, w jaki sposób należy ładować baterie litowo-jonowe. Naukowcy opublikowali wyniki swoich badań na łamach pisma Nature Materials. W obszernym materiale dowodzą, że teza iż żywotność takich baterii można przedłużyć wtedy, gdy proces ich ładowania przebiega wolno, jest błędna.
To samo dotyczy poglądu, że baterii takich nie należy gwałtownie obciążać, dołączając do nich urządzenia o bardzo dużej mocy, które szybko je rozładowują. Naukowcy pracujący w Stanford Institute for Materials and Energy Sciences (przy współudziale kolegów z Massachusetts Institute of Technology, Sandia National Laboratories, Samsung Advanced Institute of Technology America i Lawrence Berkeley National Laboratory) twierdzą, że nie jest to również prawda.
Do tej pory nikt nie badał, co tak naprawdę dzieje się wewnątrz baterii litowo-jonowych. A przecież składają się one z bilionów cząstek związków litu. I takim to właśnie cząstkom i zachodzącym w nich procesom przyjrzeli się dokładnie naukowcy pracujący w Stanford Institute for Materials and Energy Sciences.
Zobacz również:
Używali oni do tego celu akceleratora zainstalowanego w SLAC National Accelerator Laboratory (laboratorium znajdujące się w Menlo Park, należące do Departamentu Energii USA), obserwując jak zachowują się poszczególne nanocząstki podczas procesu ładowania i rozładowywania baterii. Wcześniej nikt tego nie badał.
Okazuje się, że podczas doładowywania baterii ładunki prądu elektrycznego nie rozkładają się równomiernie na wszystkie nanocząstki. Najpierw ładowane są pojedyncze nanocząstki czy grupy nanocząstek, które przekazują ładunki na zasadzie domina kolejnym grupom nanocząstek. Jest to reakcja łańcuchowa i są to następujące po sobie, krótkie i gwałtowne impulsy, które przekazują ładunki elektryczne sąsiednim nanocząstkom. Właśnie z tego powodu proces ładowania baterii jonowo-litowych nie powinien trwać długo, a powinien być krótki, ale intensywny. Czyli powinien przebiegać dokładnie odwrotnie, niż ma to miejsce obecnie.
Naukowcy twierdzą, że stosując opracowaną przez nich metodę ładowania baterii, ich żywotność można przedłużyć z obecnych kilku, do nawet dziesięciu lat. Badania te należy jeszcze zweryfikować i uściślić, ale naukowcy nawiązali już współpracę z producentami baterii litowo-jonowych, przekazując im wyniki swoich testów.
