Дослідники Стенфордського університету виявили, що найкращий спосіб продовжити термін служби літій-металевої батареї електромобіля — розрядити її та дати відпочити кілька годин.
Дослідження та ряд експериментів довели, що такий простий спосіб відновлює місткість літій-металевої батареї та підвищує її загальну продуктивність.
“Ми виявили, що, залишивши батарею в розрядженому стані, можна відновити втрачену місткість та збільшити термін служби. Ці вдосконалення можна реалізувати, просто перепрограмувавши програмне забезпечення для керування батареєю, без додаткових витрат або змін обладнання, матеріалів або виробничого процесу.”, - сказав Венбо Чжан, докторант Стенфордського університету в галузі матеріалознавства та інженерії.
Літій-металеві батареї мають більший запас ходу, проте вони швидко втрачають свою здатність накопичувати енергію лише після кількох циклів зарядки та розрядки, на відміну від літій-іонних акумуляторів.
Основна відмінність між ними в тому, що літій-іонна батарея складається з двох електродів – графітового анода та катода з оксиду металу літію, розділених рідким або твердим електролітом, який переміщує іони літію вперед і назад.
У літій-металевій батареї графітовий анод замінено літієвим металом з гальванічним покриттям. Це дозволяє мати більшу місткість батареї. Літій-металевий анод також важить менше, ніж графітовий анод, що теж важливо для електромобілів.
Основна проблема літій-металевої батареї у тому, що коли акумулятор розряджається, мікрони літію стають ізольованими й більше не можуть повторно виконувати свою функцію. Вчені прозвали це явище “SEI-матриця”, або ж “мертвий літій”.
Вчені вирішили подивитись що трапиться, якщо дати батареї відпочити під час розрядження. Дослідницька група спочатку вважала, що втрата енергії є незворотною, але за допомогою сповільненої відеомікроскопії вони виявили, що втрачену ємність можна відновити, просто залишивши розряджену батарею.
Як виявилось, якщо батарея залишається в розрядженому стані лише годину, частина матриці SEI, розчиняється. Під час повторної зарядки, розряджений літій знову з’єднується з анодом, оскільки на шляху менше твердої маси.
Це революційне відкриття може змінити світ електромобілів, адже літій-металеві батареї, які вважались менш ефективними, можуть знову стати популярними серед автовиробників.
Джерело: auto.24tv.ua
