Исследовательская группа из Университета Фудань объявляет о «прорыве» в аккумуляторах, сообщает Chinadaily. Компания создала вещество, способное как бы восстанавливать аккумуляторы.
Литий-ионные аккумуляторы со временем теряют производительность. Чем больше процессов заряда и разряда (циклов), тем ниже максимальная емкость. Это происходит потому, что количество активных ионов, перемещающихся между положительными и отрицательными электродами во время зарядки и разрядки, со временем уменьшается.
После 4 лет исследований китайская группа нашла метод обновления ионов лития. Они создали вещество с молекулой трифторметансульфоната лития. Его можно ввести в аккумуляторную батарею, не разбирая ее.
Этот метод совместим с несколькими типами литиевых батарей, а само вещество недорого в производстве.По словам исследователей, этот метод может увеличить срок службы батареи как минимум на одну величину — то есть в 10 раз. В качестве примера они приводят литий-железо-фосфатную батарею. В ходе испытаний с повторной обработкой веществом емкость аккумулятора после 11 818 циклов все еще составляла 96 процентов от первоначальной.
Большинство производителей аккумуляторов определяют окончание срока службы, когда максимальная емкость составляет всего 80 процентов. В зависимости от конструкции и модели аккумулятора предел в 80 процентов может быть достигнут уже после 500 циклов или даже после 3000 циклов. Если предположить, что смартфон заряжается один раз в день, то за 2 года он превысит 500 циклов.
Потерю емкости можно легко заметить на смартфонах. Новый мобильный телефон можно использовать на одной зарядке целый день в течение первых нескольких месяцев. Однако через 2 года придется брать с собой зарядное устройство или внешний аккумулятор.
То же самое и с электромобилями. Например, если машина только что куплена, на дисплее отобразится информация о том, что аккумулятор полностью заряжен, а дальность хода составляет 450 км. Через 3 года дальность может составить всего 390 км или даже меньше.
В целом для использования новой технологии больше подошли бы аккумуляторы для электромобилей. Например, можно повторно вводить ионы во время регулярных посещений сервисного центра. По словам исследователей, это не только сэкономит средства клиентов по сравнению с необходимостью полной замены батарей. Это также сэкономит ценные ресурсы, которые встроены в батареи и которые в настоящее время можно переработать только с большими затратами.
В настоящее время исследовательская группа оптимизирует технологию для обеспечения массового производства. Ученые также работают с производителями аккумуляторов над интеграцией этой технологии. Пока неизвестно, когда первая такая батарея появится в продаже. Научная работа опубликована в журнале Nature.