Chinese onderzoekers verzesvoudigen de levensduur van lithium-ionbatterijen met een nieuwe reparatiemethode

Een nieuwe reparatiemethode voor batterijen https://www.scmp.com/news/china/science/article/3298762/chinese-scientists-develop-injection-make-smartphone-and-ev-batteries-last-longer die door Chinese onderzoekers is ontwikkeld, kan de levensduur van lithium-ion-batterijen met meer dan zes keer verlengen, waardoor de duurzaamheid van elektrische auto's en mobiele apparaten mogelijk een nieuwe impuls krijgt. De ontdekking, die in Nature verschijnt, draait om het injecteren van een op maat gemaakte oplossing die versleten batterijen herstelt tot bijna originele prestatieniveaus.

Na vier jaar onderzoek ontdekten de macromoleculaire wetenschapsexperts van de Fudan Universiteit, Gao Yue en Peng Huisheng, een gloednieuwe lithiumdrager met de naam trifluormethylsulfonaat-lithium. Deze molecule is efficiënt in het aanvullen van verloren lithiumionen in verouderde batterijen en kan goed overweg met verschillende soorten batterijen en elektrolyten.

In laboratoriumtests waren de resultaten verbluffend: een commerciële lithium-ijzerfosfaataccu behield na behandeling 12.000 laadcycli lang zijn oorspronkelijke prestaties, een enorme sprong voorwaarts ten opzichte van de gebruikelijke levensduur van 2000 cycli. Wat nog indrukwekkender is, is dat de behandelde batterij na 11.818 cycli slechts vier procent degradatie vertoonde. In tegenstelling tot een standaardbatterij voor elektrische voertuigen, die bij gelijkwaardige laadroutines binnen ongeveer 2,7 jaar een capaciteitsverlies van 30 procent vertoont.

Om van deze technologie gebruik te kunnen maken, moeten accu's eigenschappen hebben die het bijvullen van elektrolyten en de veilige uitstoot van gassen mogelijk maken. Tijdens het verjongingsproces breekt de verbinding af om lithium-ionen vrij te maken, die zich vervolgens weer bij het elektrodemateriaal voegen, terwijl er ook gasvormige bijproducten vrijkomen die adequaat moeten worden afgevoerd.

Deze ontwikkeling zou een grote positieve invloed op het milieu kunnen hebben, naast het verlengen van de levensduur van een batterij. Batterijen die langer meegaan betekenen minder elektronisch afval en minder afhankelijkheid van lithiumwinning. Volgens de Fudan Universiteit is de oplossing betaalbaar en schaalbaar, en het onderzoeksteam werkt momenteel samen met grote wereldwijde batterijproducenten om de commercialisering te versnellen.

Kortom, deze doorbraak betekent een significante verschuiving ten opzichte van het traditionele batterijontwerp en maakt de weg vrij voor duurzamere batterijtechnologieën in de hele industrie. Natuurlijk zijn er nog verdere tests en wettelijke goedkeuringen nodig voordat deze innovatieve oplossing op grote schaal kan worden uitgerold.