وداع با تعویض زودهنگام باتری/ فناوری جدیدی که عمر باتری‌ها را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد

در دنیایی که به سرعت از انرژی پاک و وسایل نقلیه برقی استفاده می کند ، افزایش عمر باتری و بهینه سازی عملکرد شما یکی از بزرگترین چالش های علمی و صنعتی است. باتری های لیتیوم یونی به دلیل ظرفیت ذخیره بالا ، وزن کم و راندمان خوب ، به ستون فقرات دنیای مدرن در انتقال و ذخیره انرژی تبدیل شده اند. با این حال ، تجزیه و تحلیل تدریجی این باتری ها و افت ولتاژ با گذشت زمان همیشه مانع جدی برای استفاده گسترده و مقرون به صرفه بوده است.

اکنون محققان چینی و آمریکایی قدم بزرگی برای گسترش عمر باتری برداشته اند. گامی که می تواند تغییر بزرگی در دنیای فناوری و انرژی پاک ایجاد کند.

باتری های قدیمی را از طریق ترمیم ۱۰۰ ٪ ولتاژ به زندگی برگردانید

از آغاز ، باتری های لیتیوم یونی نقش اساسی در توسعه وسایل نقلیه برقی ، ذخیره انرژی صنعتی و حتی الکترونیک روزانه داشته اند. با این حال ، کاهش ولتاژ و جدا شدن عملکرد با گذشت زمان مشکلی است که هنوز هم بسیاری از کاربران و تولید کنندگان با آن روبرو هستند.

اکنون تیمی از محققان در موسسه مواد و فناوری NIMTE در چین و دانشگاه شیکاگو یک استراتژی نوآورانه در ایالات متحده پیدا کرده اند تا باتری های قدیمی را که می توانند عمر باتری دوتایی داشته باشند ، به دست آورند.

این عملکرد نتیجه تولید مواد با خاصیت انبساط حرارتی صفر است. یک ماده کاتدی جدید که باتری با آن به دلیل تغییر دما غیرقابل کنترل یا کنترل نشده نیست. این مشکل یکی از اصلی ترین دلایل افت ولتاژ و تجزیه و تحلیل ساختار باتری با گذشت زمان بود.

چالش های ذخیره انرژی و اهمیت این کشف

در دنیایی که انرژی خورشیدی و باد به منبع اصلی برق تبدیل می شود ، همیشه یک مشکل بزرگ وجود دارد که از آن به عنوان “ذخیره انرژی” یاد می شود. از آنجا که این منابع ناپایدار هستند و به شرایط محیطی بستگی دارند. باتری های لیتیوم در حال حاضر بهترین راه برای ذخیره این انرژی هستند ، اما طول عمر محدود و هزینه های بالای این باتری ها مانع اصلی برای گسترش انرژی های تجدید پذیر است.

فناوری جدیدی که توسط تیم تحقیقاتی چینی و آمریکایی معرفی شده است ، این امکان را دارد که این محدودیت را از بین ببرد و تنش اولیه باتری های لیتیوم یون را طی این سالها بدست آورد.

انبساط حرارتی صفر ؛ کلید حفظ سلامت باتری ها

معمولاً هنگام شارژ و تکمیل باتری تغییر می کند و این تغییر در دما منجر به انبساط یا انقباض مواد داخلی – به ویژه در کاتد می شود. این فرآیند منجر به تخریب ساختار باتری به مرور و کاهش ولتاژ می شود.

محققان موفق شدند ساختار باتری را از آسیب محافظت کنند ، با یک ماده جدید با انقباض “کنترل شده”. این رفتار خاص ، که به عنوان “قرار گرفتن در معرض گرمای صفر” گفته می شود ، کاتد باتری را قادر می سازد ، در حالی که چرخه های شارژ و تخلیه پی در پی در ساختار آنها باقی می ماند.

در این آزمایشات ، تیم تحقیقاتی حتی موفق به بازسازی ساختار شبکه باتری های قدیمی با تکانه های ولتاژ بالا و بازگرداندن تنش خود به وضعیت اصلی آن شد. فرایندی که به سادگی می تواند در ایستگاه های شارژ برای اتومبیل های برقی در آینده انجام شود.

آینده باتری ها ؛ باتری های قدیمی ، مانند روز اول جدید

با توجه به نتایج این مطالعه ، این دستاورد به معنای واقعی کلمه می تواند عمر باتری های لیتیوم یونی را دو برابر کند. این بدان معنی است که اتومبیل های برقی ، دستگاه های الکترونیکی و حتی سیستم های ذخیره انرژی در نیروگاه های خورشیدی و باد همچنان با هزینه های پایین تر و طول عمر طولانی تر کار می کنند.

علاوه بر این ، توسعه این فناوری می تواند اثرات محیطی ناشی از دفع را به طرز چشمگیری کاهش داده و از استخراج غیر ضروری لیتیوم جلوگیری کند ، که این یک روند مخرب و مخرب برای طبیعت است.

طبق IE ، دانش مشترک چین و تیم های تحقیقاتی ایالات متحده نوید تحول زیادی در دنیای ذخیره انرژی می دهند. هنگامی که این فناوری به سطح تجاری سازی می رسد ، می تواند منجر به انقلابی در زندگی و پایداری باتری های لیتیوم یونی شود. از اتومبیل های برقی گرفته تا خانه هایی که با انرژی خورشیدی کار می کنند.

باتری هایی که بعد از چند سال جایگزین جایگزینی می شدند ، اکنون می توانند دوباره با این فناوری جدید نسبت به روز اول کار کنند. این به معنای کاهش قابل توجه در هزینه ها ، کاهش تولید زباله های الکترونیکی و گام دیگری به سمت دنیای جهانی با ثبات تر و با ثبات تر است.