Знайдено спосіб продовжити життя літій металевих батарей

Дослідникам Стенфордського університету вдалося встановити, що літій-металеві акумулятори здатні збільшувати свій термін служби, якщо їх час від часу повністю розряджати і залишати в такому стані. Одночасно після такої маніпуляції підвищується фактична ємність акумулятора, як показало дослідження.

За інформацією Electrek, такими висновками у своїй статті в журналі Nature ділиться студент Стенфордського університету Веньбо Чжан (Wenbo Zhang), який займається матеріалознавством та інженерними дисциплінами. Авторами дослідження було знайдено найпростіший та найдоступніший спосіб покращення експлуатаційного ресурсу літійметалевих акумуляторів. Залишаючи їх у розрядженому стані на якийсь час, можна домогтися не тільки відновлення втраченої ємності, а й експлуатаційного ресурсу батареї. Реалізувати цей ефект можна виключно за рахунок програмного забезпечення, що управляє процесом заряду акумуляторів, а тому економічний ефект від впровадження цього нововведення буде дуже високим.

Як правило, літійметалеві акумулятори здатні на 30% перевищувати літійні за питомою ємністю в перерахунку на масу, але при цьому вони поступаються їм в експлуатаційному ресурсі, тому застосовувати їх на тому ж електротранспорті досить проблематично. Американські дослідники з’ясували, що нівелювати цей недолік частково можна рахунок зміни алгоритму зарядки. Правда, користувач при цьому повинен розуміти, що пристрій або транспортний засіб, що ним експлуатується, в якийсь момент захоче «відпочити» з розрядженою батареєю, щоб частково відновити її ресурс. Програмне забезпечення має обирати зручний для людини період для проведення подібних технічних заходів. Втім, ПЗ можна налаштувати таким чином, щоб комірки у складі батареї «тренувалися» по черзі, без шкоди для загальної доступної користувачеві ємності.

У процесорі експлуатації акумуляторів літійметалевого типу формуються окремі частинки літію, які повертаються в електроліт при регулярних циклах зарядки і розрядки, цим скорочуючи ресурс анода. Вченим у ході експерименту вдалося частково повернути ці крихітні шматочки літію до складу анода, залишивши акумулятор у розрядженому стані лише на одну годину. Цим способом можна відновлювати не тільки робочу ємність літій-металевих акумуляторів, але і збільшувати термін їх служби. Оскільки типова тягова батарея електромобіля містить до 4000 акумуляторних осередків, програмним способом їх можна почергово реабілітувати, не створюючи особливих незручностей при експлуатації.