Επιστήμονες στη Σανγκάη ανέπτυξαν έναν καινοτόμο τρόπο επαναφοράς της χωρητικότητας σε μεταχειρισμένες μπαταρίες λιθίου, ανοίγοντας τον δρόμο για σημαντική αύξηση της διάρκειας ζωής τους και μείωση του κόστους αντικατάστασης.
Ερευνητές του πανεπιστημίου Fudan παρουσίασαν μια μέθοδο που επιτρέπει την επανεισαγωγή φρέσκου λιθίου σε ήδη χρησιμοποιημένες μπαταρίες ιόντων λιθίου, μέσα από μια ειδική χημική διαδικασία.
Η τεχνική βασίζεται σε μια ένωση που ονομάζεται τριφθορομεθανοσουλφονικό λίθιο (LiSO₂CF₃), η οποία υπό ηλεκτρική τάση απελευθερώνει ιόντα λιθίου προς τις ηλεκτρόδια της μπαταρίας, ενώ τα χημικά παραπροϊόντα απομακρύνονται υπό μορφή αερίου.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η διαδικασία μπορεί να παρατείνει τη ζωή μιας μπαταρίας έως και δέκα φορές. Με την πάροδο του χρόνου, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χάνουν μέρος της χωρητικότητάς τους, καθώς το λίθιο παγιδεύεται σε αδρανή δομικά σημεία και τα ηλεκτρόδια φθείρονται.
Αν και τα σύγχρονα ηλεκτρικά αυτοκίνητα μπορούν να διανύσουν αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες χιλιόμετρα πριν υπάρξει σοβαρή απώλεια απόδοσης, η φθορά παραμένει πρόβλημα που μέχρι σήμερα οδηγούσε σε αντικατάσταση της συστοιχίας μπαταριών μετά από κάποια χρόνια χρήσης.
Η νέα τεχνική δείχνει ιδιαίτερα αποτελεσματική σε μπαταρίες λιθίου-φωσφορικού σιδήρου (LFP), οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινεζικά ηλεκτρικά αυτοκίνητα και οικιακές αποθήκες ενέργειας. Σε δοκιμές, μπαταρία με απώλεια 15% στην αρχική χωρητικότητα αποκαταστάθηκε σχεδόν πλήρως, ενώ άλλη με πάνω από 12.000 κύκλους φόρτισης έφτασε ξανά στο 96% της αρχικής απόδοσης.
Ωστόσο, για να καταστεί η τεχνολογία αυτή εμπορικά εφαρμόσιμη, θα πρέπει οι κατασκευαστές να επανασχεδιάσουν τις μπαταρίες ώστε να επιτρέπουν την απομάκρυνση των αερίων παραπροϊόντων.
Οι σημερινές συσκευασίες μπαταριών είναι πλήρως σφραγισμένες, γεγονός που δυσκολεύει την εφαρμογή της μεθόδου. Παράλληλα, η προσαρμογή της τεχνολογίας και σε άλλες συσκευές, όπως smartphones και laptops, θα μπορούσε να ενισχύσει τη βιωσιμότητα του εγχειρήματος.
Αν η τεχνική περάσει στη μαζική παραγωγή, θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο διαχειριζόμαστε τις μπαταρίες: αντί για αντικατάσταση, θα αναζωογονούνται μέσω «ντοπαρίσματος» με φρέσκο λίθιο, μειώνοντας το περιβαλλοντικό αποτύπωμα και τα κόστη χρήσης.
