Batareyaların ömrünü 50%-ə qədər artırmağın sadə bir yolu kəşf edilib!
30.09.2024 / Maraqlı məlumatlar
Litium-ion batareyaların ömrü məhduddur, lakin ABŞ tədqiqatçıları litium-ion batareyaların ömrünü 50%-ə qədər artıran sadə üsul kəşf ediblər.
Joule jurnalında dərc olunan araşdırmada alimlər batareyaların ilk doldurulmasının yüksək cərəyanlarla edilməsinin onların dövr ömrünü orta hesabla 50%-ə qədər artırdığını aşkar ediblər. Bu kəşfin səbəbi isə süni intellekt əsaslı elmi maşın öyrənməsi texnikaları vasitəsilə ortaya çıxarılıb. Yeni istehsal olunan litium-ion batareyasının pozitiv elektrodu istehsaldan dərhal sonra tamamilə litium ilə dolu olur. Lakin hər doldurma və boşaltma dövründə müəyyən miqdarda litium itir. Araşdırmanın baş müəlliflərindən olan Xiao Cui, bu litium itkilərini minimuma endirməyin batareya ömrünü uzatmağın açarı olduğunu vurğulayır.
Batareyanın fabrikdan çıxışında ilk doldurulması zamanı negativ elektrod üzərində "bərk elektrolit interfeysi (SEI)" adlanan bir təbəqə yaranır. Bu təbəqə, negativ elektrodu yan reaksiyalardan qoruyaraq batareyanın zamanla daha çox litium itirməsini və tez bir zamanda xarab olmasını əngəlləyir. Məhz bu SEI təbəqəsinin düzgün formalaşması batareyanın uzunömürlü olması üçün kritik əhəmiyyət daşıyır. Bu prosesə isə "formasiya doldurması" deyilir. Ənənəvi batareya istehsal proseslərində batareyanın ilk doldurulması adətən aşağı cərəyanlarla həyata keçirilir. Bu metod daha möhkəm bir SEI təbəqəsi yaradacağı düşüncəsi ilə seçilsə də, uzun doldurma müddətləri və yüksək xərclərə səbəb olur. SLAC-Stanford Batareya Mərkəzinin tədqiqatçıları Toyota Araşdırma İnstitutu (TRI), Massachusetts Texnologiya İnstitutu (MIT) və Washington Universitetindən olan alimlərlə əməkdaşlıq edərək, yüksək cərəyanla doldurmanın nəticələrini araşdırıblar. Maşın öyrənməsi metodlarını istifadə edərək SEI təbəqəsinin formalaşmasına təsir edən bütün mümkün amilləri test edən tədqiqatçılar, 2 əsas faktoru önə çıxarıblar: Temperatur və cərəyan gücü.
Komanda təsdiqləyib ki, aşağı cərəyan yerinə yüksək cərəyan istifadə etmək yalnız daha yaxşı nəticələr vermir, həm də batareyanın ömrünü 70%-ə qədər artırır, orta hesabla isə 50% yaxşılaşma təmin edir. Tədqiqatçılar bunu su dolu qabı daşımadan əvvəl bir qədər suyun boşaldılmasına bənzədirlər. Bu prosesə oxşar şəkildə ilk doldurulmada batareyadan daha çox litium ionunun kənarlaşdırılması uzunmüddətli performansı artırır. Araşdırma göstərir ki, batareyaların kimyasını dəyişmədən, yalnız istehsal prosesinin son mərhələsində edilən bu kiçik dəyişikliklə böyük faydalar əldə edilə bilər. Bu kəşf, həm istehsal xərclərini azaltmaq, həm də enerji saxlama sistemlərinin səmərəliliyini artırmaq potensialına malikdir. Bunun daha əvvəl kəşf edilməməsi isə qəribədir.
