Ученые разработали метод восстановления литий-ионных аккумуляторов с сохранением до 95 процентов емкости
Исследователи из Корнельского университета представили новый способ восстановления литий-ионных аккумуляторов, позволяющий вернуть им почти полную емкость без необходимости полной переработки. Метод получил название «прямая регенерация от электрода к электроду» (DEER). Он основан на использовании электрохимического раствора, который растворяет толстый слой отложений — так называемый твердый электролитный интерфейс, образующийся после сотен циклов зарядки.
Тонкий слой SEI необходим для работы батареи, однако со временем он чрезмерно утолщается, увеличивая внутреннее сопротивление и снижая емкость. Именно эта причина часто приводит к выходу аккумуляторов из строя, даже если их физическая структура остается пригодной. Новый метод позволяет удалить избыточные отложения и нанести защитный слой, замедляющий дальнейшую деградацию.
В ходе испытаний восстановленные батареи вернули до 95 процентов начальной емкости. После повторного цикла регенерации они сохраняли около 90 процентов емкости, что свидетельствует о возможности многократного продления срока службы. Это открывает перспективы значительного уменьшения количества отходов и экономии ресурсов.
Экономические и экологические преимущества метода также выглядят весомо. По оценкам, применение DEER может сократить затраты на производство переработанных аккумуляторных элементов на 56 процентов, а также снизить уровень вредных выбросов и потребление воды по сравнению с традиционными методами переработки, предусматривающими полную разборку и энергоемкие процессы извлечения материалов.
Команда исследователей планирует расширить технологию, чтобы она могла бороться не только с проблемами, связанными с SEI, но и другими видами деградации, в частности потерей лития. Долгосрочная цель заключается в создании более быстрой, дешевой и экологичной системы восстановления аккумуляторов, которая станет полезной для электромобилей и крупных систем хранения энергии.
