Vašingtono universiteto, Stanfordo universiteto ir korporacijos „Toyota“ mokslininkai atrado proveržio metodą, galintį gerokai pailginti ličio baterijų tarnavimo laiką. Naujasis metodas galėtų sukelti revoliuciją baterijų technologijoje, ypač elektrinių transporto priemonių pramonėje, nes 50 proc. pailgintų efektyvų traukos baterijų tarnavimo laiką.
Kaip viskas veikia dabar?
Dabartinis ličio akumuliatorių gamybos pramonės standartas apima mažos srovės išankstinio įkrovimo metodą, kuris naudojamas apsauginiam pusiau kietam sluoksniui ant neigiamo elektrodo suformuoti.
Šis sluoksnis apsaugo elektrodo viduje esantį litį nuo nepageidaujamų cheminių reakcijų. Paprastai šis pradinis mažos srovės įkrovimo procesas trunka apie dešimt valandų, o jo metu prarandama iki 9 % ličio.
Kuo lėčiau akumuliatorius įkraunamas, tuo mažiau ličio jonų prarandama, tačiau šis procesas yra labai svarbus akumuliatoriaus vientisumui išlaikyti.
Novatoriškas požiūris
Neseniai Vašingtono universiteto, Stanfordo universiteto ir korporacijos „Toyota“ komandos atliktas tyrimas meta iššūkį šiam tradiciniam požiūriui.
Atlikę išsamius eksperimentus su beveik 200 ličio jonų elementų, mokslininkai nustatė, kad trumpalaikis įkrovimas esant didesniam srovės lygiui gali pailginti akumuliatoriaus tarnavimo laiką vidutiniškai 50 %. Kai kuriais atvejais tarnavimo laikas pailgėjo net 70 %.
Taikant naująjį metodą akumuliatorius 20 minučių įkraunamas didele elektros srove, o tai pagreitina pradinį apsauginio sluoksnio susidarymą. Tačiau šis metodas turi svarbų kompromisą: didesnius ličio jonų nuostolius, kurie gali siekti iki 30 %.
Nepaisant šio trūkumo, ilgesnis akumuliatoriaus veikimo laikas yra įtikinamas privalumas, ypač atsižvelgiant į tai, kad pasaulinė elektrinių transporto priemonių paklausa nuolat auga.
Kur tai galima pritaikyti?
Išvados ypač svarbios elektromobilių rinkai, kurioje baterijos ilgaamžiškumas yra labai svarbus. Ilgesnio veikimo baterijos gali padidinti elektromobilių perpardavimo vertę ir padaryti juos patrauklesnius antrinėje rinkoje.
Be to, gali išpopuliarėti keičiamų traukos akumuliatorių koncepcija, kurią jau dabar propaguoja kai kurios bendrovės. Pavyzdžiui, ateityje galime sulaukti plačiai paplitusių akumuliatorių keitimo stotelių, kuriose vairuotojai galės pakeisti automobilio akumuliatorių per mažiau nei penkias minutes neišlipdami iš automobilio.
Ši sistema, apimanti ir galimybę išsinuomoti didelės talpos akumuliatorius ilgoms kelionėms, gali tapti dar patrauklesnė, jei pailgės standartinių traukos akumuliatorių tarnavimo laikas.
Vis labiau plintant elektra varomiems automobiliams, sprendimas, galintis pailginti akumuliatoriaus tarnavimo laiką arba sumažinti ličio nuostolius, taps labai svarbus ir populiarus tarp gamintojų. Šis naujas metodas, nepaisant jo kompromisų, yra potencialus kelias į ilgaamžiškesnius ir efektyvesnius akumuliatorius.
