De câte ori bateriile uzate mor și dacă pot fi readuse la viață prin încălzire obișnuită, au descoperit oameni de știință de la Institutul de Tehnologie din California.
După ce au efectuat experimente la scară largă, oamenii de știință au demonstrat că bateriile care s-au așezat în medie sunt mai mari decât cele neutilizate.
Citește mai mult:
Acum, cercetătorii americani în materie de materiale de la Institutul de Tehnologie din California au propus să afle un pic diferit - ce se întâmplă în bateriile de uz casnic folosite și cum să prevină eșecul lor.
Acumulatorul este alcătuit dintr-un electrod pozitiv și negativ - un catod și un anod. Și în timpul funcționării sursei, electronii se deplasează de la anod prin consumatorul de energie către catod.
Pierderea electronilor, a purtătorilor actuali, a unor atomi de pe anod (realizați, de exemplu, din litiu), devin ioni încărcați pozitiv și se deplasează la catod printr-un lichid conductor numit electroliți.
De fiecare dată când reîncarcă bateria, inversăm acest proces, iar ionii încărcați pozitiv se mișcă înapoi în anod, dar se așează neuniform pe ea.
Studiul a arătat că, atunci când sunt depuse, ele formează creșteri microscopice asemănătoare copacilor, numite dendrite.
Când acești dendriți devin atât de lungi încât ajung și ating un catod opus, apare un scurtcircuit. În acest caz, curentul electric nu curge de-a lungul conturului exterior, ci de-a lungul acestor dendrite, care aproximează moartea bateriei.
Mai mult, curentul care trece prin dendriți îi încălzește și, din moment ce electroliții sunt foarte inflamabili, aceasta poate duce la aprinderea elementului. Dar chiar dacă aceste procese sunt mici și nu provoacă scurtcircuit, ele se pot detașa complet de anod și plutesc în electrolit. În acest caz, anodul își pierde pur și simplu materialul, iar acumulatorul nu mai poate acumula suficientă energie.
"Dendritele sunt periculoase, reduc capacitatea bateriilor reîncărcabile", spune Asgar Arjanfar, șeful departamentului de cercetare de la Kaltech. La studiu au participat, de asemenea, un rusesc din Rusia, specialist în științe materiale Boris Merinov. Pentru a încerca să scape de creșterea dăunătoare, oamenii de știință au încălzit elementele la 55 de grade Celsius timp de două zile.
Citește mai mult:
Sa constatat că o astfel de încălzire a condus la o reducere a acumulării cu 36%.
Și pentru a înțelege exact cum aceste formațiuni sunt distruse sub influența temperaturii înalte, experții în materie de materiale au fost ajutați de modelarea computerelor. Pentru a face acest lucru, au urmărit atomii individuali în modelul dendrit, care are forma unei piramide obișnuite.
Simulările au arătat că încălzirea duce la faptul că, în primul rând, atomii din partea de sus a piramidei alunecă în jos și, în al doilea rând, atomii de pe nivelele inferioare pot lăsa acumularea complet și un alt atom de metal cade în locul său. Astfel, atomii care alcătuiesc dendritul sunt amestecați și tremurând, ceea ce duce în cele din urmă la distrugerea lui.
După ce a reușit să determine cantitatea de energie necesară pentru a distruge complet dendritul, oamenii de știință pot înțelege mai bine structura și caracteristicile acestuia. Deși oamenii de știință recunosc că nu au studiat complet fenomenul de distrugere a dendritelor prin încălzire, sunt siguri că este suficient să se încălzească pentru recuperarea parțială a bateriilor.
Articole similare
-
Oamenii de știință au aflat că pisicile se referă într-adevăr la știrile oamenilor
-
Cum să extindeți durata de viață a bateriei la cele 4 plăci pentru o utilizare maximă
Trimiteți-le prietenilor: