Ученые изобрели «инъекцию молодости» для аккумуляторов

Новый метод позволяет восстановить почти 100% изначальной емкости. Еще он увеличивает ресурс АКБ в 8 раз.

Источник: Unsplash

На протяжении многих лет ученые пытаются всеми способами замедлить «старение» литий-ионных аккумуляторов. Цели просты: увеличение срока службы таковых и уменьшение загрязнения окружающей среды. Получается это у исследователей с переменным успехом. Теперь же стало известно о прорывном решении от китайских специалистов. Речь идет о так называемых «инъекциях молодости».

Ученые из Университета Фудань, Китай, придумали способ, как продлить срок службы Li-Ion аккумуляторных батарей. Метод позволяет восстановить работоспособность изношенных АКБ, увеличивая их срок службы. Для этого исследователи синтезировали молекулу-переносчика — трифторметансульфинат лития (LiSO₂CF₃). Полученная соль внешне выглядит как белый порошок, из которого производится уже раствор для инъекций.

Источник: Hi-Tech Mail

Растворенный трифторметансульфинат лития вводится внутрь АКБ, после чего он при подаче напряжения на батарею растворяет связанные неактивные соединения, высвобождая ионы лития. Последние вновь встраиваются в материал электрода, тем самым возрождая его первоначальную емкость.

Единственным побочным эффектом от такого решения является выделение диоксида серы в процессе восстановления лития. У некоторых АКБ конструкция позволяет отводить данные газы, которые и так естественным образом появляются при эксплуатации.

Эффективность восстановления АКБ

После инъекции и завершения восстановления лития аккумулятор вновь герметизируется и тестируется на работоспособность. Согласно ранним экспериментам, литий-железофосфатные батареи, прошедшие восстановление, возвращают почти 100% изначальной емкости. Таким образом, срок их службы увеличивается до 12 000 циклов зарядки/разрядки. Для сравнения, жизненный цикл обычного АКБ электромобиля составляет около 1500 аналогичных циклов.

Последующие опыты показали, что оживленные батареи теряют всего 4% емкости после почти 11 818 циклов. Это значит, что «омоложенный» аккумулятор способен в последующем прослужить до 18 лет при среднем количестве двух зарядок в день. Обычно АКБ теряют до 30% от первоначальной емкости всего за 2,7 года в идентичных условиях эксплуатации.

Для повсеместной практической реализации теперь остается решить проблему с конструктивом АКБ, чтобы они позволяли вводить инъекции и отводить образующиеся газы во время восстановления. Ученые отмечают, что, несмотря на экспериментальную стадию метода, он уже представляет собой перспективное решение по сокращению отходов и увеличению срока службы аккумуляторов. Это позволит сделать литиевые батареи более экологичными, уменьшив тем самым негативное влияние на окружающую среду еще и путем снижения добычи лития.

Ранее российские специалисты предложили необычный способ повышения эффективности добычи нефти из нетрадиционных пластов с помощью наночастиц оксидов титана и кремния.