Cercetătorii din China au dezvoltat o tehnică pentru a oferi celulelor bateriilor litiu-ion o a doua șansă la viață. Administrată sub formă de injecție, aceasta prelungește semnificativ durata de viață a celulelor și le face să funcționeze aproape ca și cum ar fi din nou tinere.
“Dacă putem face o injecție unei persoane bolnave pentru a o ajuta să-și revină”, a declarat pentru Scientific American coautorul Yue Gao, chimist la Universitatea Fudan din Shanghai, “de ce nu am putea avea o poțiune magică și pentru bateriile epuizate?”
Tehnica ar putea reprezenta un progres în reducerea deșeurilor de baterii cu litiu, unul dintre principalele neajunsuri ale promisiunii vehiculelor electrice de a reprezenta o alternativă mai ecologică la mașinile care consumă multă benzină, care va deveni din ce în ce mai dificilă pe măsură ce adoptarea vehiculelor electrice crește. Imensele baterii ale vehiculelor sunt dificil de reciclat și, dacă nu sunt eliminate în mod corespunzător, scurg substanțe chimice toxice care se infiltrează înapoi în sol. Deși reciclarea va rămâne esențială, instalațiile extrem de specializate necesare pentru prelucrarea bateriilor uzate sunt încă în curs de dezvoltare.
Citeste si:
De obicei, bateria litiu-ion a unui vehicul electric durează între opt și doisprezece ani înainte de a fi considerată “moartă”, ceea ce înseamnă că a scăzut sub 80% din capacitatea sa inițială. Aceasta este o durată de viață decentă, dar înlocuirea lor este dureroasă: după cum notează SciAm, bateria reprezintă aproximativ 40 % din costul unui EV nou, punând o presiune economică uriașă asupra proprietarilor.
Dar cum ar fi dacă nu ar trebui să scoateți din buzunar mii de dolari pentru o înlocuire? De la bun început, Gao și echipa sa au dorit să găsească o moleculă care să poată furniza ioni de litiu proaspeți celulelor moribunde ale bateriei.
“Habar nu aveam ce tipuri de molecule ar putea face acest lucru sau care ar fi structurile lor chimice, așa că am folosit învățarea automată pentru a ne ajuta”, a declarat pentru SciAm Chihao Zhao, cercetător la Universitatea Fudan, care a făcut parte din echipa lui Gao, dar nu este autor al noului studiu.
Modelul de învățare automată configurat cu atenție a recomandat trei candidați, iar cel mai promițător a fost o sare numită trifluorometatansulfinat de litiu. Atunci când este dizolvată într-o soluție de electrolit, cercetătorii au descoperit că sarea eliberează ioni de litiu care ajung înapoi în celulele degradate ale bateriei.
Experimentele ulterioare au arătat că injectarea soluției într-o celulă a bateriei poate restabili capacitatea acesteia la 96%, prelungindu-i durata de viață la aproape 12 000 de cicluri de încărcare. Aceasta este o creștere spectaculoasă. Ca referință, bateriile EV sunt proiectate să dureze între 1.500 și 2.000 de cicluri de încărcare.
“Munca echipei este revoluționară, deoarece oferă o nouă idee pentru reutilizarea bateriilor scoase din uz”, a declarat pentru SciAm Jiangong Zhu de la Universitatea Tongji din Shanghai, care cercetează bateriile EV și nu a fost implicat în studiu.
Cercetătorii sunt primii care recunosc, totuși, că injecția lor miraculoasă nu este încă pregătită să ajungă pe piață.
“Am efectuat experimente doar pe celule și trebuie să găsim o modalitate de a o aplica pe un întreg pachet de baterii”, a declarat Gao pentru SciAM. Un pachet de baterii poate conține mii de celule.
