ค้นพบโซลูชันการพัฒนา: วิธีการ “ฟื้นฟู” แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ด้วยลิเธียมไอออนใหม่

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้กลายเป็นส่วนสำคัญของชีวิตสมัยใหม่ตั้งแต่สมาร์ทโฟนแล็ปท็อปไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตามหลังจากใช้เวลาใช้งานแบตเตอรี่มักจะลดลงในประสิทธิภาพและความสามารถในการเก็บพลังงาน สาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้คือการก่อตัวของชั้นกายภาพที่เรียกว่า SEI (อิเล็กโทรไลต์อินเตอร์เฟสของแข็ง) – ชั้นที่เป็นของแข็งของอิเล็กโทรไลต์ของแข็งที่ครอบคลุมขั้วไฟฟ้าบวกในแบตเตอรี่ เลเยอร์ SEI นี้ใช้ลิเธียมไอออนเพิ่มความต้านทานของอิเล็กโทรด

เมื่อเวลาผ่านไปการรวมกันของเลเยอร์ SEI การสลายตัวของอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ทำให้ความสามารถในการจัดเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลดลง นี่คือเหตุผลที่แบตเตอรี่ของคุณไม่ได้ “ควาย” อีกต่อไปเมื่อคุณซื้อครั้งแรก

ทางออกที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบันคือการแทนที่ระบบแบตเตอรี่ใหม่สำหรับเทคโนโลยีหรือยานพาหนะไฟฟ้า อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่เพียง แต่มีราคาแพง แต่ยังเสียทรัพยากรและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มนักวิจัยชาวจีนได้ค้นพบวิธีที่จะ “ฟื้นฟู” เซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เสื่อมโทรม วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการปั๊มลิเธียมไอออนใหม่เข้าสู่เซลล์แบตเตอรี่ที่มีอายุมากขึ้นช่วยคืนความสามารถในการจัดเก็บพลังงานที่หายไป

ในการทดสอบในทางปฏิบัตินักวิจัยได้กู้คืนความสามารถในการเก็บพลังงานของแบตเตอรี่เหล็กฟอสเฟตที่ใช้แล้วเกือบ 85% ของความสามารถดั้งเดิม การศึกษาครั้งนี้ยังแสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก 12,000 ถึง 60,000 รอบการชาร์จ

แม้จะมีแนวโน้ม แต่วิธีนี้ยังคงมีข้อ จำกัด บางประการเช่นความต้องการการออกแบบพิเศษสำหรับเซลล์แบตเตอรี่และการบังคับใช้ที่ จำกัด อย่างไรก็ตามการศึกษาครั้งนี้เปิดทิศทางที่มีศักยภาพไม่เพียง แต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ แต่ยังมีส่วนช่วยในการปกป้องสิ่งแวดล้อมโดยการลดขยะอิเล็กทรอนิกส์

“การฟื้นฟู” ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยการสูบไอออนลิเธียมใหม่เข้าไปในเซลล์แบตเตอรี่เป็นขั้นตอนสำคัญในด้านเทคโนโลยีแบตเตอรี่ แม้ว่าจะต้องใช้เวลามากขึ้นในการทำให้เสร็จสมบูรณ์และใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่วิธีนี้สัญญาว่าจะนำประโยชน์มากมายมาสู่ทั้งอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้กลายเป็นส่วนสำคัญของชีวิตสมัยใหม่ตั้งแต่สมาร์ทโฟนแล็ปท็อปไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตามหลังจากใช้เวลาใช้งานแบตเตอรี่มักจะลดลงในประสิทธิภาพและความสามารถในการเก็บพลังงาน สาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้คืออะไร? และมีวิธีใดบ้างที่จะ “ฟื้นฟู” แบตเตอรี่ที่เสื่อมโทรม? ลองสำรวจโซลูชั่นที่ก้าวหน้าจากนักวิจัยชาวจีน

สาเหตุของอายุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหลังจากการใช้งานเป็นระยะเวลาจะได้รับปรากฏการณ์อายุซึ่งนำไปสู่การลดพลังงานและความหนาแน่นของการจัดเก็บพลังงาน เหตุผลหลักคือการก่อตัวของชั้นวัสดุที่เรียกว่า SEI (อินเตอร์เฟสอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง) – ชั้นที่เป็นของแข็งของอิเล็กโทรไลต์ที่ครอบคลุมขั้วไฟฟ้าบวกในแบตเตอรี่ เลเยอร์ SEI นี้ใช้ลิเธียมไอออนเพิ่มความต้านทานของอิเล็กโทรด

เมื่อเวลาผ่านไปการรวมกันของเลเยอร์ SEI การสลายตัวของอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ทำให้ความสามารถในการจัดเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลดลง นี่คือเหตุผลที่แบตเตอรี่ของคุณไม่ได้ “ควาย” อีกต่อไปเมื่อคุณซื้อครั้งแรก

โซลูชันปกติและ จำกัด

ทางออกที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบันคือการแทนที่ระบบแบตเตอรี่ใหม่สำหรับเทคโนโลยีหรือยานพาหนะไฟฟ้า อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่เพียง แต่มีราคาแพง แต่ยังเสียทรัพยากรและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

วิธีใหม่: ปั๊มไอออนลิเธียมเข้าสู่เซลล์แบตเตอรี่เก่า

เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มนักวิจัยชาวจีนได้ค้นพบวิธีที่จะ “ฟื้นฟู” เซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เสื่อมโทรม วิธีนี้ขึ้นอยู่กับการปั๊มลิเธียมไอออนใหม่เข้าสู่เซลล์แบตเตอรี่ที่มีอายุมากขึ้นช่วยคืนความสามารถในการจัดเก็บพลังงานที่หายไป

กระบวนการดำเนินการ

1. ใช้ AI และทฤษฎีเคมีไฟฟ้าอินทรีย์: นักวิจัยได้ใช้แบบจำลองของการสร้าง AI และทฤษฎีเคมีไฟฟ้าอินทรีย์เพื่อสร้างสารประกอบที่มีความสามารถในการถือลิเธียมไอออน
2. เปิดใช้งานสารประกอบ: เมื่อเปิดใช้งานด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมสารประกอบนี้จะปล่อยลิเธียมไอออนภายในเซลล์แบตเตอรี่
3. การกำจัดก๊าซ: หลังจากกระบวนการตอบสนองก๊าซที่สร้างขึ้นจะถูกผลักออกจากเซลล์แบตเตอรี่ช่วยให้ลิเธียมไอออนใหม่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ผลการทดสอบ

ในการทดสอบในทางปฏิบัตินักวิจัยได้กู้คืนความสามารถในการเก็บพลังงานของแบตเตอรี่เหล็กฟอสเฟตที่ใช้แล้วเกือบ 85% ของความสามารถดั้งเดิม การศึกษาครั้งนี้ยังแสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอาจเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจาก 12,000 ถึง 60,000 รอบการชาร์จ

ความท้าทายที่จะเอาชนะ

แม้ว่าจะมีแนวโน้ม แต่วิธีนี้ยังคงมีข้อ จำกัด บางประการ:

1. การออกแบบเซลล์แบตเตอรี่พิเศษ: เพื่อให้กระบวนการปั๊มลิเธียมไอออนใหม่มีประสิทธิภาพแบตเตอรี่เซลล์ควรได้รับการออกแบบเป็นพิเศษพร้อมพื้นที่สำหรับกระบวนการนี้ ซึ่งหมายความว่าเซลล์แบตเตอรี่จะมีขนาดใหญ่กว่าและซับซ้อนกว่าเซลล์แบตเตอรี่ทั่วไป
2. ความสามารถในการใช้งานที่ จำกัด: เทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพเฉพาะกับแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตซึ่งมักใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า ไม่จำเป็นต้องเหมาะกับอุปกรณ์เทคโนโลยีผู้บริโภคเช่นโทรศัพท์หรือแล็ปท็อป

ความหมายของการศึกษา

แม้จะมีความท้าทายมากมายการศึกษาครั้งนี้เปิดทิศทางที่อาจเกิดขึ้นไม่เพียง แต่จะยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ แต่ยังช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมโดยการลดขยะอิเล็กทรอนิกส์

---

“การฟื้นฟู” ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยการสูบไอออนลิเธียมใหม่เข้าไปในเซลล์แบตเตอรี่เป็นขั้นตอนสำคัญในด้านเทคโนโลยีแบตเตอรี่ แม้ว่าจะต้องใช้เวลามากขึ้นในการดำเนินการให้เสร็จสมบูรณ์ แต่วิธีนี้สัญญาว่าจะนำประโยชน์มากมายมาสู่ทั้งอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม

ตาม TechSpot
แบ่งปัน PW

–

div class = “การตั้งครรภ์”>

–

H1> บทสรุปของการค้นหาวิธีการ “ฟื้นฟู” ของแบตเตอรี่โดยการใส่ลิเธียมไอออนใหม่ลงในเซลล์แบตเตอรี่เป็นขั้นตอนสำคัญในด้านเทคโนโลยีแบตเตอรี่ แม้ว่าจะยังคงต้องใช้เวลาในการดำเนินการให้เสร็จสมบูรณ์และใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่วิธีนี้สัญญาว่าจะนำผลประโยชน์มากมายมาสู่ทั้งอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม

ที่เกี่ยวข้อง