Baterai lithium-ion telah menjadi bagian integral dari kehidupan modern, dari smartphone, laptop hingga mobil listrik. Namun, setelah periode penggunaan, baterai sering berkurang dalam kinerja dan kemampuan untuk menyimpan energi. Penyebab utama fenomena ini adalah pembentukan lapisan fisik yang disebut SEI (interfase elektrolit padat) – lapisan padat elektrolit padat yang menutupi elektroda positif dalam baterai. Lapisan SEI ini mengkonsumsi ion lithium, meningkatkan resistensi elektroda.
Seiring waktu, kombinasi lapisan SEI, degradasi elektroda dan elektrolit dalam baterai membuat kapasitas penyimpanan daya baterai lithium-ion menurun. Inilah sebabnya mengapa baterai Anda tidak lagi “kerbau” saat Anda membeli pertama kali.
Solusi yang paling umum saat ini adalah mengganti sistem baterai baru untuk teknologi atau kendaraan listrik. Namun, ini tidak hanya mahal tetapi juga membuang -buang sumber daya dan mempengaruhi lingkungan.
Baru-baru ini, sekelompok peneliti Cina telah menemukan cara untuk “menghidupkan kembali” sel-sel baterai lithium-ion yang terdegradasi. Metode ini didasarkan pada pompa ion lithium baru langsung ke sel baterai yang sudah tua, membantu mengembalikan kapasitas penyimpanan energi yang hilang.
Dalam tes praktis, para peneliti hampir sepenuhnya memulihkan kemampuan untuk menyimpan energi baterai besi fosfat bekas, dari hanya 85% dari kapasitas asli. Studi ini juga menunjukkan bahwa umur baterai lithium-ion dapat meningkat secara signifikan, dari 12.000 hingga 60.000 siklus pengisian daya debit.
Meskipun menjanjikan, metode ini masih memiliki beberapa keterbatasan seperti kebutuhan akan desain khusus untuk sel baterai dan penerapan yang terbatas. Namun, penelitian ini membuka arah potensial, tidak hanya membantu memperpanjang umur baterai tetapi juga berkontribusi terhadap perlindungan lingkungan dengan meminimalkan limbah elektronik.
“Kebangkitan” baterai lithium-ion dengan memompa ion lithium baru ke dalam sel baterai adalah langkah signifikan dalam bidang teknologi baterai. Meskipun butuh lebih banyak waktu untuk menyelesaikan dan menerapkannya, metode ini berjanji untuk membawa banyak manfaat bagi industri dan lingkungan.
Baterai lithium-ion telah menjadi bagian integral dari kehidupan modern, dari smartphone, laptop hingga mobil listrik. Namun, setelah periode penggunaan, baterai sering berkurang dalam kinerja dan kemampuan untuk menyimpan energi. Apa penyebab utama fenomena ini? Dan apakah ada cara untuk “menghidupkan kembali” baterai yang telah terdegradasi? Mari kita jelajahi solusi terobosan dari para peneliti Cina.
Penyebab penuaan baterai lithium-ion
Baterai lithium-ion Setelah periode penggunaan, itu akan mengalami penuaan, menghasilkan pengurangan daya dan kepadatan penyimpanan energi. Alasan utamanya adalah pembentukan lapisan material yang disebut SEI (solid electrolyte interfase) – lapisan padat elektrolit yang menutupi elektroda positif dalam baterai. Lapisan SEI ini mengkonsumsi ion lithium, meningkatkan resistensi elektroda.
Seiring waktu, kombinasi lapisan SEI, degradasi elektroda dan elektrolit dalam baterai membuat kapasitas penyimpanan daya baterai lithium-ion menurun. Inilah sebabnya mengapa baterai Anda tidak lagi “kerbau” saat Anda membeli pertama kali.
Solusi normal dan terbatas
Solusi yang paling umum saat ini adalah mengganti sistem baterai baru untuk teknologi atau kendaraan listrik. Namun, ini tidak hanya mahal tetapi juga membuang -buang sumber daya dan mempengaruhi lingkungan.
Metode baru: pompa ion lithium ke dalam sel baterai lama
Baru-baru ini, sekelompok peneliti Cina telah menemukan cara untuk “menghidupkan kembali” sel-sel baterai lithium-ion yang terdegradasi. Metode ini didasarkan pada pompa ion lithium baru langsung ke sel baterai yang sudah tua, membantu mengembalikan kapasitas penyimpanan energi yang hilang.
Proses implementasi
- Gunakan AI dan teori elektrokimia organik: Para peneliti telah menggunakan model generasi AI dan teori elektrokimia organik untuk membuat senyawa yang mampu menahan ion lithium.
- Aktifkan senyawa: Ketika diaktifkan pada tegangan yang sesuai, senyawa ini akan melepaskan ion lithium di dalam sel baterai.
- Penghapusan Gas: Setelah proses reaksi, gas yang dibuat akan didorong keluar dari sel baterai, membantu ion lithium baru bekerja lebih efektif.
Hasil tes
Dalam tes praktis, para peneliti hampir sepenuhnya memulihkan kemampuan untuk menyimpan energi baterai besi fosfat bekas, dari hanya 85% dari kapasitas asli. Studi ini juga menunjukkan bahwa umur baterai lithium-ion dapat meningkat secara signifikan, dari 12.000 hingga 60.000 siklus pengisian daya debit.
Tantangan untuk diatasi
Meskipun menjanjikan, metode ini masih memiliki beberapa keterbatasan:
- Desain Sel Baterai Khusus: Agar proses pemompaan ion lithium baru menjadi efektif, baterai sel harus dirancang khusus dengan ruang untuk proses ini. Ini berarti bahwa sel baterai akan lebih besar dan lebih rumit daripada sel baterai konvensional.
- Kemampuan aplikasi terbatas: Teknologi ini saat ini hanya efektif dengan baterai lithium besi fosfat, sering digunakan pada kendaraan listrik. Ini tidak selalu cocok untuk perangkat teknologi konsumen seperti ponsel atau laptop.
Arti studi ini
Terlepas dari banyak tantangan, penelitian ini membuka arah potensial, tidak hanya untuk memperpanjang umur baterai tetapi juga berkontribusi pada perlindungan lingkungan dengan meminimalkan limbah elektronik.
“Kebangkitan” baterai lithium-ion dengan memompa ion lithium baru ke dalam sel baterai adalah langkah signifikan dalam bidang teknologi baterai. Meskipun butuh lebih banyak waktu untuk menyelesaikan dan menerapkannya, metode ini berjanji untuk membawa banyak manfaat bagi industri dan lingkungan.
Menurut TechSpot
Membagikan PW
< Div class = "kehamilan">
< H1> Kesimpulan dari menemukan solusi “kebangkitan” dari baterai dengan memasukkan ion lithium baru ke dalam sel baterai adalah langkah penting dalam bidang teknologi baterai. Meskipun masih membutuhkan waktu untuk menyelesaikan dan menerapkan secara luas, metode ini berjanji untuk membawa banyak manfaat bagi industri dan lingkungan.
Terkait
Eksplorasi konten lain dari Heart To Heart
Berlangganan untuk dapatkan pos terbaru lewat email.
