Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Стэнфордского университета провели эксперимент, во время которого неактивный литий в батарее вернулся к работе. Это продлило срок службы батареи на 30%.
Первым шагом к открытию послужило предположение, что с помощью воздействия напряжения на изолированные островки лития можно вернуть их в строй и заставить вновь двигаться между электродами. Для проверки данной гипотезы специалисты разработали “оптическую” экспериментальную батарею, позволяющую наблюдать за изолированными скоплениями лития в онлайн-режиме.
В итоге оказалось, что островки лития реагировали на батарею, медленно перемещаясь к аноду либо катоду в процессе зарядки либо разрядки. В результате компьютерного моделирования выяснилось, что данный литий можно “взбодрить”, немного подкорректировав процесс зарядки. Для этой цели эксперты добавили этап быстрого разряда сразу после основного заряда батареи.
“Мы выявили, что в процессе разряда отделившийся литий способен перемещаться к аноду, и данные перемещения проходят быстрее при больших токах. По этой причине мы добавили этап быстрой сильноточной разрядки сразу по окончании зарядки аккумулятора”, — сообщил автор исследования Фанг Лю.
Это дало возможность изолированному литию достичь анода, реактивировав его. В итоге срок службы батареи продлился на 30%. Исследователи выразили уверенность, что этот метод можно использовать для быстрой зарядки аккумуляторов либо повышения емкости современных батарей, что также приведет к повышению запасов энергии для мобильной электроники и дальности хода электрокаров.
Статья об этом исследовании была обнародована в журнале Nature.