Poznáme to všetci. Aj keď lítium-iónové batérie takmer nemajú takzvaný pamäťový efekt, ich kapacita s počtom nabíjacích cyklov aj tak postupne klesá, hoci sa technológia priebežne zdokonaľuje. Vedci z amerického Department of Energy (DoE) zistili príčinu tohto javu a dobrou správou je, že zrejme našli aj spôsob na jeho potlačenie.
Počas vybíjania Li-ion batérie sa ióny lítia (Li+) premiestňujú z anódy cez elektrolyt na katódu a táto energia poháňa naše mobily a prenosné zariadenia. Počas nabíjania to funguje opačne, pri opakovaní však nie je tento proces dokonalý. Ióny lítia totiž na povrchu elektród zanechávajú nepatrné stopy poškodenia, čo v konečnom dôsledku znižuje kapacitu batérie. Tieto deštruktívne vzory objavili vedci pod elektrónovým mikroskopom a informovali o nich v dvoch štúdiách publikovaných v magazíne Nature Communications.
POZRITE SI: NASA hľadá účinnejšie batérie pre kozmické sondy. Pomohli by aj inde
Spoluautor oboch štúdií, Huolin Xin z Brookhaven Lab's Center for Functional Nanomaterials hovorí, že reakcie lítiových iónov vyvolávajú eróziu materiálu elektród a vytvárajú nepravidelnosti na úrovni nanočastíc v štruktúre atómovej mriežky v oxidoch niklu na anóde.
Pri nabíjaní zas vznikajú defekty na katóde, kde ióny lítia vytvárajú povlak v podobe soľných štruktúr, pričom nepravidelnosti sa zhoršujú so zvyšujúcim sa napätím. Tieto javy vedci pozorovali priamo pod elektrónovým mikroskopom a zistili, že usadzovanie solí sa deje pozdĺž reakčných kanálov lítiových iónov. Na základe identifikácie problému už vedci z Berkeley Lab pracujú na jeho odstránení.
POZRITE SI: Na trh prichádzajú takmer nesmrteľné batérie Lightors
Výsledok, aj keď si naň v praxi asi pár rokov počkáme, by mal konečne priniesť „nestarnúce“ batérie. Tie možno budú nakoniec reprezentovať slogan „odstrihnite sa“ aj k množstvu elektrospotrebičov a ručného náradia, ktoré je dnes z praktických dôvodov pripútané šnúrou k elektrickej zásuvke.
Zdroj: GIZMODO