SG.hu
Melegítéssel állítanák vissza a Li-ion akkumulátorok kapacitását
A jövőbeli töltők átrendezhetik az akkumulátorok kémiai összetételét, hogy azok tovább legyenek használhatók. A kínai Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering kutatói úgy találták, hogy 150 Celsius fok fölé hevítve vissza tudják állítani a régi lítium-ion akkumulátorok energiasűrűségét.
Az újratölthető lítium-ion (Li-Ion) akkumulátorok már mindenütt jelen vannak, és egyre nagyobb igény mutatkozik rájuk olyan alkalmazásokban, mint például az elektromos autók meghajtása. Azonban még a legjobbak is veszítenek kapacitásukból idővel, mivel minden egyes töltési és kisütési ciklus olyan módon változtatja meg belső kémiai összetételüket, hogy kevesebb energiát tudnak tárolni. Az akkumulátorok kapacitásának változása akár szabad szemmel is látható, mivel a „hőtágulás” nevű jelenség azt jelenti, hogy az akkumulátorok használat után kitágulhatnak.
A Li-ion akkumulátorok újrahasznosítása lehetséges, de nem könnyű és nem olcsó. Érdemes még tudni, hogy felmelegedés hatására „termikus elszabadulás” következhet be - ez egy olyan állapot, amikor lángra lobban, amit rendkívül nehéz eloltani. A rossz minőségű Li-ion akkumulátorok és a silány töltők kombinációja világszerte problémát jelent a tűzoltóságok számára, mivel az olyan eszközök, mint az elektromos kerékpárok és az egyéb mikromobilitási eszközök kigyulladva és veszélyeztetik tulajdonosaik otthonát.
A Li-ion akkumulátorok magas hőmérsékletnek való kitétele ezért őrültségnek hangzik, amíg meg nem vizsgáljuk a Ningbo Intézet szakembereinek a Nature-ben megjelent, „Negatív hőtágulás és oxigén-redox elektrokémia” című tanulmányát. Ez elmagyarázza, hogy az akkumulátorok 150-250 fokra való melegítése hogyan okozhatja az akkumulátorok zsugorodását, és hogyan térhet vissza belső szerkezetük olyan állapotba, amely visszafordítja a korábbi használat kapacitáscsökkentő hatásait. A Ninbgo csapatát is meglepte, hogy az akkumulátorok melegítése ilyen eredményt hozott, és megállapításaikat „a hagyományos termodinamikai várakozásokkal ellentétes, szokatlan viselkedésként” jellemezték.
Elméletük szerint az akkumulátorok belsejében kialakuló szerkezeti rendezetlenség „hangolható paraméterré” válhat, amelyet ha olyan töltőkkel állítanak be, amelyek pontos feszültséggel változtatják meg az akkumulátorok összetételét, akkor megfiatalíthatják az akkumulátorokat. Az intézet a felfedezésről szóló tanulmánya nem ad információt arról, hogy ez mennyire áll közel a kereskedelmi forgalomba hozatalhoz, de felveti annak lehetőségét, hogy „a régi elektromos járművek olyanok lesznek, mintha újak lennének”, öngyógyító eszközöket hozhatnak létre, vagy ha ez nem is jön össze, de "új határokat nyithatnak meg a zéró hőtágulású anyagtechnológia területén”.
Az újratölthető lítium-ion (Li-Ion) akkumulátorok már mindenütt jelen vannak, és egyre nagyobb igény mutatkozik rájuk olyan alkalmazásokban, mint például az elektromos autók meghajtása. Azonban még a legjobbak is veszítenek kapacitásukból idővel, mivel minden egyes töltési és kisütési ciklus olyan módon változtatja meg belső kémiai összetételüket, hogy kevesebb energiát tudnak tárolni. Az akkumulátorok kapacitásának változása akár szabad szemmel is látható, mivel a „hőtágulás” nevű jelenség azt jelenti, hogy az akkumulátorok használat után kitágulhatnak.
A Li-ion akkumulátorok újrahasznosítása lehetséges, de nem könnyű és nem olcsó. Érdemes még tudni, hogy felmelegedés hatására „termikus elszabadulás” következhet be - ez egy olyan állapot, amikor lángra lobban, amit rendkívül nehéz eloltani. A rossz minőségű Li-ion akkumulátorok és a silány töltők kombinációja világszerte problémát jelent a tűzoltóságok számára, mivel az olyan eszközök, mint az elektromos kerékpárok és az egyéb mikromobilitási eszközök kigyulladva és veszélyeztetik tulajdonosaik otthonát.
A Li-ion akkumulátorok magas hőmérsékletnek való kitétele ezért őrültségnek hangzik, amíg meg nem vizsgáljuk a Ningbo Intézet szakembereinek a Nature-ben megjelent, „Negatív hőtágulás és oxigén-redox elektrokémia” című tanulmányát. Ez elmagyarázza, hogy az akkumulátorok 150-250 fokra való melegítése hogyan okozhatja az akkumulátorok zsugorodását, és hogyan térhet vissza belső szerkezetük olyan állapotba, amely visszafordítja a korábbi használat kapacitáscsökkentő hatásait. A Ninbgo csapatát is meglepte, hogy az akkumulátorok melegítése ilyen eredményt hozott, és megállapításaikat „a hagyományos termodinamikai várakozásokkal ellentétes, szokatlan viselkedésként” jellemezték.
Elméletük szerint az akkumulátorok belsejében kialakuló szerkezeti rendezetlenség „hangolható paraméterré” válhat, amelyet ha olyan töltőkkel állítanak be, amelyek pontos feszültséggel változtatják meg az akkumulátorok összetételét, akkor megfiatalíthatják az akkumulátorokat. Az intézet a felfedezésről szóló tanulmánya nem ad információt arról, hogy ez mennyire áll közel a kereskedelmi forgalomba hozatalhoz, de felveti annak lehetőségét, hogy „a régi elektromos járművek olyanok lesznek, mintha újak lennének”, öngyógyító eszközöket hozhatnak létre, vagy ha ez nem is jön össze, de "új határokat nyithatnak meg a zéró hőtágulású anyagtechnológia területén”.