Κινέζοι επιστήμονες ανέπτυξαν νέα μέθοδο αναζωογόνησης  παλαιών μπαταριών λιθίου

Πηγή: Λογαριασμός Wechat του Πανεπιστημίου Fudan

Κινέζοι επιστήμονες ανέπτυξαν μια επαναστατική τεχνολογία «θεραπείας ακριβείας» που μπορεί να δώσει νέα ζωή σε παλιές ή εξαντλημένες μπαταρίες ιόντων λιθίου, προσφέροντας μια βιώσιμη λύση για την παράταση της διάρκειας ζωής τους και τη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Η έρευνα, με επικεφαλής τους Peng Huisheng και Gao Yue από το Πανεπιστήμιο Fudan, δημοσιεύθηκε την Πέμπτη στο περιοδικό Nature.

Όταν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χάνουν τη χωρητικότητά τους λόγω της εξάντλησης των ενεργών ιόντων λιθίου, συνήθως θεωρούνται μη επισκευάσιμες και απορρίπτονται. Ωστόσο, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια πρωτοποριακή προσέγγιση, εμπνευσμένη από ιατρικές θεραπείες. Σχεδίασαν ένα ειδικό μόριο μεταφοράς λιθίου, το οποίο μπορεί να εγχυθεί σε υποβαθμισμένες/εξαντλημένες μπαταρίες και να αναπληρώσει με ακρίβεια τα χαμένα ιόντα λιθίου.

«Όπως ακριβώς στη θεραπεία μιας ανθρώπινης ασθένειας, εστιάσαμε στην αποκατάσταση του βασικού προβλήματος της μπαταρίας, διατηρώντας παράλληλα τα υγιή της εξαρτήματα», εξήγησε ο Gao Yue.

Ο σχεδιασμός του μορίου μεταφοράς λιθίου αποτέλεσε μια σημαντική πρόκληση. Χωρίς προηγούμενα πρότυπα για καθοδήγηση, η ομάδα στράφηκε στην τεχνητή νοημοσύνη. Ψηφιοποιώντας τις μοριακές ιδιότητες και χρησιμοποιώντας εκτεταμένα δεδομένα από την οργανική χημεία, την ηλεκτροχημεία και τη μηχανική υλικών, αξιοποίησαν τη μηχανική μάθηση για να προβλέψουν τις καταλληλότερες επιλογές. Το CF3SO2Li αναδείχθηκε ως η ιδανική λύση, χάρη σε χαρακτηριστικά όπως το χαμηλό κόστος, η ευκολία σύνθεσης και η συμβατότητα με τα υλικά των σύγχρονων μπαταριών. Σε αυστηρές δοκιμές, οι μπαταρίες που υποβλήθηκαν σε αυτήν τη «μοριακή θεραπεία» διατήρησαν απόδοση κοντά στα εργοστασιακά επίπεδα ακόμα και μετά από 12.000 έως 60.000 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης, μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με το τρέχον βιομηχανικό πρότυπο των 500-2.000 κύκλων.

«Η νέα λύση όχι μόνο καθυστερεί τη γήρανση των μπαταριών, αλλά μειώνει επίσης δραστικά τη σπατάλη πόρων και την περιβαλλοντική ρύπανση», δήλωσε ο Gao Yue, προσθέτοντας ότι η ομάδα εργάζεται τώρα για τη βελτιστοποίηση της μαζικής παραγωγής του μορίου μεταφοράς λιθίου και συνεργάζεται με κατασκευαστές μπαταριών για την εμπορική αξιοποίηση της τεχνολογίας.