Litijum-jonske baterije će trajati mnogo duže zahvaljujući novoj metodi punjenja

17.04.2024. / 08:56

Autor Ilija Baošić 17.04.2024. / 08:56

Novi protokol bi mogao da značajno smanji starenje baterija tokom vremena.

Izvor: Shutterstock / ArieStudio

Iako su jedno od najpraktičnijih i najefektivnijih rešenja za skladištenje i isporuku električne energije, litijum-jonske baterije imaju ograničenja koja ometaju efektivan razvoj novih tehnologija. Ipak, dok čekamo alternativu, istraživači sada kažu da mogu učiniti da litijum-jonske baterije rade bolje i duže.

Tim istraživača sa instituta Helmholtz-Zentrum Berlin i Humboltovog univerziteta u Berlinu razvio je alternativno rešenje za punjenje koje bi učinilo da litijum-jonske baterije traju mnogo duže nego što je to trenutno slučaj. Istraživanje je pokazalo da promenom načina na koji se struja isporučuje u materijale elektrolita, baterija postaje otpornija i zadržava veći kapacitet nakon nekoliko stotina ciklusa punjenja i pražnjenja.

Jedan od najvećih problema litijum-jonskih baterija je to što se njihov kapacitet vremenom smanjuje. Najbolje komercijalne Li-Ion baterije koriste elektrode napravljene od jedinjenja poznatog kao NMC532 i grafita, i obezbeđuju radni vek do 8 godina.

Tradicionalne metode punjenja koriste konstantnu struju (CC), a istraživači su utvrdili da ovaj vid jednosmerne struje uzrokuje zadebljanje interfejsa čvrstog elektrolita anode i pukotine u strukturama NMC532 i grafitnih elektroda. Posledica je značajan gubitak kapaciteta, ali istraživači su pronašli rešenje.

Vidi opis

Litijum-jonske baterije će trajati mnogo duže zahvaljujući novoj metodi punjenja

Skloni opis

Pogledaj slike

Everything You Need to Know About Exploding Batteries 6-33 screenshot.png - YouTube / iFixit

Izvor: YouTube / iFixitBr. slika: 6 1 / 6

Everything You Need to Know About Exploding Batteries 3-59 screenshot.png - YouTube / iFixit

Izvor: YouTube / iFixitBr. slika: 6 2 / 6

Everything You Need to Know About Exploding Batteries 1-38 screenshot.jpg

Izvor: YouTube / iFixitBr. slika: 6 3 / 6

Everything You Need to Know About Exploding Batteries 4-19 screenshot.png - YouTube / iFixit

Izvor: YouTube / iFixitBr. slika: 6 4 / 6

Everything You Need to Know About Exploding Batteries 5-46 screenshot.png - YouTube / iFixit

Izvor: YouTube / iFixitBr. slika: 6 5 / 6

Everything You Need to Know About Exploding Batteries 5-56 screenshot.png

Izvor: YouTube / iFixitBr. slika: 6 6 / 6

Umesto konstantne struje, tim je osmislio protokol punjenja zasnovan na pulsirajućoj struju (PC). Nakon ekstenzivnog punjenja baterija PC protokolom, tim je otkrio da ova metoda promoviše "homogenu distribuciju" litijum jona u grafitu, a rezultati su pokazali da je interfejs znatno tanji, kao i da su materijali elektroda pretrpeli manje strukturnih promena.

"Pulsno punjenje moglo bi da donese mnoge prednosti u pogledu stabilnosti materijala elektroda i interfejsa i značajno produži radni vek baterija", kaže Džulija Koval, koautorka studije.

Koliko bi radni vek baterije bio duži? Testovi su pokazali da PC punjenje može udvostručiti radni vek komercijalnih litijum-jonskih baterija, uz zadržavanje kapaciteta od 80 odsto.