Ученые часто выдвигают смелые гипотезы, которые являются важными движущими силами эволюции человеческой цивилизации, но они часто бросают вызов здравому смыслу и их трудно принять, например, последние исследования, показывающие, что нагревание литиевых батарей может помочь ей «вернуть жизнь».

Конечно, мы надеемся, что это не способ «возродиться из огня», но последние исследования Института материалов Нинбо в Китае показали, что если литиевая батарея нагревается выше 150 градусов по Цельсию, литиевая батарея может восстановить свою плотность энергии и получить новый срок службы батареи. До этого исследование было опубликовано в журнале Nature.

Литиевые батареи заряжаются и разряжаются за счет окислительно-восстановительного эффекта, а с увеличением количества зарядов и разрядов кристаллическая структура материала электрода будет претерпевать необратимые изменения, сопровождающиеся побочными реакциями, в результате чего снижается максимально доступная мощность. Даже самые совершенные электромобили и смартфоны в настоящее время не в состоянии преодолеть эту ситуацию.

Рассматривая далее изменения в кристаллической структуре электродов, ученые обнаружили, что в катодных материалах батареи произойдет структурная перестройка, что приведет к потере кислорода, растворению металла или более сложным «фазовым изменениям». Материал анода уменьшит количество подвижных ионов лития из-за проблемы с дендритами лития, что снизит емкость аккумулятора. Команда Научно-исследовательского института Нинбо обнаружила особый феномен, который может решить эту проблему.

Тепловое расширение и сжатие являются хорошо известными физическими явлениями, но исследовательская группа обнаружила явление «отрицательного теплового расширения» в литий-ионных батареях, когда литиевые батареи нагреваются до 100 ~ 0 градусов Цельсия, окислительно-восстановительные активные материалы в батарее фактически сжимаются. Более того, они смогли восстановить структурный беспорядок с помощью электрохимического привода, а при соответствующей регулировке напряжения структура литиевой батареи могла быть восстановлена почти до 0%. Теоретически можно восстановить литиевую батарею со снижающимся ресурсом до исходного состояния.

Хотя исследование не поднимает вопрос о возможности коммерциализации, сама по себе возможность восстановления старых батарей на новые дает миру огромное пространство для фантазии. На рынке существует множество технологий переработки литиевых аккумуляторов, некоторые из которых могут перерабатывать даже до 100% материала, но это требует большого количества задач и огромного оборудования, а конечное сырье приходится отправлять обратно на завод по производству аккумуляторов для восстановления. Это новое исследование позволяет пропустить эти процедуры и получить новую батарейку с 0% здоровья (теоретически).

На всякий случай все же необходимо добавить предупреждение, нагревание литиевых батарей может привести к возгоранию и взрыву, пожалуйста, не возитесь дома.

(Источник изображения в заголовке: LG Chem)