Поддържането на оптимален натиск може да удвои живота на батериите за електромобили, сочи изследване

Поддържането на подходящ механичен натиск върху литиево-йонните батерии може да удвои експлоатационния им живот, като същевременно намали количеството отпадъци от батерии и потреблението на критични суровини за производството на електромобили, предаде Синхуа, позовавайки се на изследване на учени от Кеймбриджкия университет.
Резултатите от изпитанията показват, че удължаването на живота на батериите може да не изисква нови материали или сложни химични решения, а внимателно проектирана механична система, която поддържа постоянен натиск върху батерията по време на циклите на зареждане и разреждане.
„Батериите не понасят добре непрекъснатото редуване на натиск и отпускане“, казва проф. Майкъл де Волдер от Инженерния факултет на Кеймбриджкия университет, един от ръководителите на изследването. По думите му досега повечето усилия за подобряване на литиево-йонните батерии са били насочени към химичните и физичните им свойства, но механичните фактори също играят важна роля.
Литиево-йонните батерии естествено се разширяват и свиват при движението на литиевите йони между анода и катода по време на зареждане и разреждане. Според учените тези многократни промени в обема създават механично напрежение, което постепенно уврежда компонентите на батерията и съкращава нейния живот.
За да изследват влиянието на натиска, учените са разработили лабораторно устройство с пневматични въздушни възглавници, което упражнява постоянен натиск върху използвани в търговската мрежа литиево-йонни батерии от типа pouch cell. Сензори са следили непрекъснато минималните промени в обема им по време на работа.
Изследването показва, че натискът трябва да се поддържа в оптимални граници, или около 12,5 бара. По-високото налягане може да доведе до отлагане на метален литий върху анода, а по-ниското - до напукване на катода, като и в двата случая експлоатационният живот на батерията се съкращава.
„Установихме, че когато натискът остава сравнително постоянен по време на всеки цикъл на зареждане и разреждане, това значително удължава живота на батерията“, посочва Де Волдер.
Технологията засега е изпитана само в лабораторни условия и ще са необходими допълнителни разработки, преди да бъде внедрена в комерсиалните батерийни системи, допълва още Синхуа.