کاهش عملکرد باتری‌های شارژ سریع خودرو در درازمدت

به گزارش خودروپرس، «آزمایشگاه ملی آرگون» متعلق به وزارت انرژی آمریکا در مطالعه‌ای اعلام کرد عملکرد باتری‌های لیتیوم یونی خودروهای برقی مجهز به قابلیت شارژ سریع در درازمدت تنزل پیدا می‌کند.

محققان این مرکز تحقیقاتی، رفتار شیمیایی یکی از دو ترمینال باتری هنگام شارژ و تخلیه آن را تحت مطالعه قرار دادند.

این مطالعه که در «مجله انجمن الکتروشیمیایی» منتشر شد، عنوان می‌کند که باتری‌های لیتیوم یونی حاوی یک کاتد شارژ مثبت و یک آند شارژ منفی هستند.

کاتدها توسط ماده‌ای با عنوان الکترولیت که یون‌های لیتیومی بین آنها حرکت می‌کنند، جدا شده‌اند و آند در این باتری‌ها معمولاً از گرافیت – که از ذرات کوچک تشکیل شده است – ساخته شده است.

در داخل این ذرات، یون‌های لیتیومی می‌توانند خود را در معرض فرآیندی با عنوان «intercalation» یا میان‌افزایی قرار دهند.

وقتی میان‌افزایی به طور صحیح اتفاق می‌افتد، باتری می‌تواند با موفقیت شارژ یا تخلیه شود.

با این حال وقتی باتری با سرعت بیش از حد شارژ می‌شود، میان‌افزایی به طور صحیح اتفاق نمی‌افتد. یون‌های لیتیومی در سطح آند تجمع پیدا کرده و منجر به یک اثر «زنگ‌زدگی» می‌شوند که  به آسیب‌دیدگی ترمینال یک باتری ختم می‌شود.

به گفته محققان وقتی باتری سریعاً شارژ می‌شود علاوه بر زنگ‌زدگی روی سطح آند، تجمعی از محصولات واکنشی داخل منافذ الکترود شکل می‌گیرد.

به همین دلیل خود آند دچار مقداری انبساط غیرقابل بازگشت می‌شود که به نوبه خود عملکرد باتری را مختل می‌کند.

این مطالعه نتیجه گرفت که هرچه باتری‌های خودرو برقی سریع‌تر شارژ شوند، ممکن است آند از نظر اتمی دچار بی‌نظمی و اختلال شده و از حرکت یون‌های لیتیومی به جلو و عقب جلوگیری کند.

منبع: هندوستان تایمز