Дослідники з національної прискорювальної лабораторії SLAC Міністерства енергетики США і Стенфордського університету, можливо, знайшли спосіб збільшити термін служби батарей в електронних пристроях наступного покоління.
У міру циклу “життя” літієвих батарей в них накопичуються невеликі острівці неактивного літію, які відрізані від електродів, що знижує здатність батареї накопичувати заряд. Але дослідницька група виявила, що вони можуть змусити цей “мертвий” літій повзти, як черв’як, до одного з електродів, поки він знову не з’єднається, частково звернувши небажаний процес назад.
Додавання цього додаткового кроку сповільнило деградацію їх тестової батареї і збільшило термін її служби майже на 30%.
“Зараз ми вивчаємо потенційне відновлення втраченої ємності літій-іонних акумуляторів за допомогою надзвичайно швидкої стадії розрядки”, – розповів науковий співробітник Стенфордського постдоку Фан Лю, провідний автор дослідження.
Велика кількість досліджень зосереджена на пошуку способів виготовлення акумуляторних батарей з меншою вагою, більш тривалим терміном служби, підвищеною безпекою та більш високою швидкістю заряджання, ніж літій-іонна технологія, яка нині використовується в мобільних телефонах, ноутбуках та електромобілях. Особлива увага приділяється розробці літій-металевих батарей, які можуть зберігати більше енергії на одиницю об’єму або ваги. Наприклад, в електромобілях ці батареї наступного покоління можуть збільшити пробіг на одному заряді і, можливо, займати менше місця в багажнику.
Обидва типи батарей використовують позитивно заряджені іони літію, які переміщуються між електродами. З часом частина металевого літію стає електрохімічно неактивною, утворюючи ізольовані острівці літію, які більше не з’єднуються з електродами. Це призводить до втрати ємності і є проблемою для літій-металевих технологій і для швидкої зарядки літій-іонних акумуляторів.
Проте в новому дослідженні дослідники продемонстрували, що вони можуть мобілізувати та відновити ізольований літій, щоб продовжити термін служби акумулятора.