Ученые нашли способ продлить работу литий-ионных аккумуляторов на 30%

Способ обратить один из факторов деградации литий-ионных аккумуляторов без замены самих источников питания разработала группа исследователей из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США и ее оператора — Стэнфордского университета, 22 декабря сообщает электронное издание New Atlas.

Исследователи проанализировали поведение образований неактивного лития в батареях. Такие скопления неактивного лития формируются со временем на отдалении от электродов. Их ионы не участвуют в процессе работы батареи, поскольку не достигают электродов.

Поскольку часть лития выпадает из работы аккумулятора, емкость уменьшается. Ученые решили найти способ переместить скопления обратно к электродам. Сначала была создана прозрачная для рентгеновского излучения батарея, и исследователи проанализировали формирование и перемещение таких скоплений.

Выяснилось, что скопления неактивного лития перемещаются к одному из электродов при зарядке и разрядке источника питания. Направление зависит от текущего процесса. В обычном режиме зарядки и разрядки перемещение составляло отдельные нанометры, но ученые придумали как сдвигать скопления лития сильнее.

Для этого они применили короткие интервалы зарядки с очень высоким током. В этом случае перемещение стало достаточно заметным. При этом удалось восстановить первоначальную емкость исследуемых источников питания за перемещения неактивного лития на анод.

Исследователи считают, что можно доработать существующие зарядные устройства таким образом, чтобы в конце цикла они выдавали специальные импульсы с большой силой тока. Это позволит увеличить срок служба аккумулятора без чрезмерной потери емкость в среднем на 30% без замены самого источника питания.