ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Opet prazna baterija? Evo zašto!

Istraživači su otkrili zašto se punjive baterije tako brzo isprazne, utirući put novoj, dugotrajnijoj tehnologiji.

Svi smo iskusili „čari“ prazne baterije, bilo da se radi o iPhoneu koji ne može izdržati ni dan bez punjenja ili laptopu, koji je postao toliko ovisan o punjaču da se teško više može nazvati prijenosnim računalom. Svaki put kod punjenja i pražnjenja baterije izgube malo kapaciteta. Kratkoročno to ne primjećujemo, ali nakon više od godinu ili dvije to znači da ste u mogućnosti koristiti svoj mobitel, laptop (ili auto) malo manje. Problem je to s kojim su se znanstvenici dugo borili, pokušavajući otkriti što uzrokuje tako naglo propadanje baterija.

No, sada su znanstvenici s US Department of Energy otkrili zašto punjive baterije gube sposobnost držanja naboja tijekom vremena. Radeći s litij-ionskim baterijama, koje su najčešće korištena vrsta baterije u potrošačkim uređajima, istraživači su bili u mogućnosti mapirati proces njihova punjenja i pražnjenja nanotehnologijom, dakle u milijarditim dijelovima metra, i pronaći kako točno nastaje propadanje baterija.

Studija je objavljena u časopisu Nature Communications, a prema Mattu Saffordu, iz Smithsonian Magazina, otkrivena su dva glavna uzroka propadanja baterija:

Dva glavna uzroka propadanja baterija

Prvi: mikroskopska oštećenja u strukturi baterije usmjeravaju ione litija da prolaze nasumično kroz ćeliju, nagrizajući bateriju na naizgled slučajne načine, kao što se hrđa prostire nesavršenostima u čeliku. Nažalost, te nepravilnosti potrebne su kako bi baterija funkcionirala.

Drugi: sitne nakupine nanokristala, koji nastaju kao nusprodukti kemijskih reakcija, uzrokuju još nepravilniji protok iona nakon svakog punjenja. Također, pri višim naponima dolazi do još većih nepravilnosti ionske putanje, a time i do bržeg propadanja baterije.

Daniel Abraham, koji obavlja vlastita istraživanja litij-ionskih baterija na Argonne National Laboratory u SAD-u, izjavio je za Smithsonian Magazine da postoji još više uzroka propadanja baterija te je optimističan po pitanju da će istraživanja dovesti do dugotrajnije, kompaktnije i moćnije baterijske tehnologije.

To će biti posebno važno, rekao je Huolin Xin, materijali znanstvenik s Brookhaven National Lab u SAD-u, ako će se u budućnosti više koristiti električni automobili. Opće je prihvaćeno da moramo zamijeniti naše mobitele i prijenosna računala svake tri godine, kako bismo imali  maksimalne performanse, ali za električni automobil punjiva bi baterija trebala trajati najmanje 10 do 15 godina. Istraživači se nadaju da će njihova istraživanja dovesti do razvoja baterija za električne automobile koje će trajati tri desetljeća ili više.

Izvor: SciAlert

Podijeli.