فرسودگی باتری یکی از چالشهای اساسی در
صنعت خودروهای برقی محسوب میشود. اما اکنون، پژوهشگران دانشگاه کرنل راهکاری متفاوت برای مقابله با این مشکل ارائه کردهاند؛ روشی که میتواند به طور چشمگیری عمر باتریهای لیتیومیونی را افزایش دهد. این روش که با نام «بازسازی مستقیم الکترود به الکترود» یا DEER شناخته میشود، یک رویکرد خلاقانه نسبت به بازیافت باتریها به شمار میرود.
به گزارش Techspot، این روش به جای تجزیه کامل باتری و استخراج فلزات ارزشمند، تلاش میکند تا بخشهای فرسوده اما همچنان قابلاستفاده آن را مستقیماً احیا کند. یکی از عوامل اصلی کاهش عملکرد باتریهای لیتیومیونی، تشکیل لایهای به نام «فاز بینسطحی الکترولیت جامد» یا SEI روی سطح الکترودهاست. این لایه در مقادیر کم ضروری است، اما با افزایش ضخامت آن، حرکت الکترونها دشوارتر شده و در نتیجه ظرفیت باتری کاهش مییابد.
در فرایند DEER، سلولهای مصرفشده باز میشوند و الکترودها در یک حمام الکتروشیمیایی حاوی مادهای به نام DMI قرار میگیرند. این فرایند باعث حذف لایه ضخیم SEI میشود، بدون اینکه خود الکترود از بین برود. سپس الکترودهای احیاشده میتوانند برای ساخت سلولهای باتری جدید مورد استفاده قرار گیرند.
آزمایشها نشان دادند که سلولهای بازسازیشده توانایی بازیابی 95 درصد ظرفیت اولیه خود را دارند. همچنین، سرعت افت ظرفیت این سلولها پس از احیا کمتر بوده و در هر چرخه حدود 0/042 درصد از ظرفیت خود را از دست میدهند - در مقایسه با 0/072 درصد برای باتریهای فرسوده و درماننشده. این میزان افت ظرفیت، حدود 800 چرخه حفظ میشود.
این
فناوری میتواند تاثیر بسزایی بر صنعت خودروهای برقی داشته باشد، زیرا باتریها معمولاً زمانی از
خودرو خارج میشوند که ظرفیت آنها به حدود 70 تا 80 درصد رسیده است. با این حال، DEER برای همه انواع باتریهای فرسوده مناسب نیست؛ در مواردی مانند ترکخوردگی ساختاری، کاهش شدید لیتیوم یا آسیب مکانیکی، بازیافت متداول همچنان ضروری خواهد بود و باتری باید پیش از فرایند احیا باز شود.
