Batterien Lithium-Ionen leiden darunter allmählicher Abbau was unvermeidlich ist, auch wenn wir wissen, dass die Schnellladung beschleunigt diesen Prozess Verlust der Autonomie. Dies gilt insbesondere für Batterien NCM, während Batterien basierend auf LFP-Zellen sind weniger anfällig für Verschlechterungen und die negativen Auswirkungen des Schnellladens. Das hat nun ein Forscherteam herausgefunden Wasserstoff war im Spiel, was bisher noch nicht erwähnt wurde.
Batterien verschleißen auch dann, wenn sie nicht genutzt werden, und das ist die Schuld des Wasserstoffs.
Ein Forscherteam derStanford-Universität entdeckte, dass dieWasserstoff ist der Ursprung der fortschreitenden Verschlechterung von Lithium-Ionen-Batterien. Das haben sie auch herausgefundenSie verschleißen auch bei Nichtgebrauch, aus genau dem gleichen Grund. Das Forscherteam unter der Leitung des Physikers und Chemikers Gang Wan entdeckte, dass es Wasserstoffprotonen und Elektronen gibt blieb unbemerkt bisher vorhanden sind und trotzdem zur Kathode wandern.
Denken Sie daran, dass eine Batteriezelle aus zwei Elektroden besteht. Die positiv geladene Anode und die negativ geladene Anode. Zwischen den beiden Elektroden befindet sich eine sogenannte Trennschicht Elektrolyt, was erlaubt Lithiumionen bewegen sich zwischen den Elektroden. Dieses Team stellte jedoch fest, dass dieser Austausch auch von einem begleitet wird Wasserstoffmigration, das sich auf der Kathode ablagert und verringert die Wirksamkeit von Leitung, wodurch die Batteriekapazität allmählich erodiert.
Die Verhinderung des Eindringens würde die Lebensdauer der Batterien verlängern
Festelektrolytbatterien, die sich derzeit in der Entwicklung befinden und Ende des Jahrzehnts auf den Markt kommen sollen, haben dies bereits gezeigt verminderte Neigung zur Dendritenbildung und folglich weniger Verschlechterung. Dendritenbildung ist nicht nur für den fortschreitenden Verlust verantwortlich Autonomie, sondern auch die Gefahr eines Kurzschlusses beim Eindringen des Elektrolyten.
Die Studie der Stanford University beleuchtet die Wurzel eines zentralen Problems nicht nur bei Elektroautos, sondern auch bei einer Vielzahl von Unterhaltungselektronikgeräten, die ebenfalls diesen Batterietyp verwenden. Dieser Wasserstoff, so erklären sie, sei in Batterien vorhanden Nebenprodukt chemischer Reaktionen im Elektrolyten.
Dank dieser Ergebnisse weiß die Branche nun, dass ein zukünftiger Weg für die Batterieentwicklung darin besteht Modifizieren Sie die Kathode, oder um daran zu arbeitenElektrolyt, um die zu erhöhen Widerstand gegen Wasserstoffinfiltration. Dies könnte zu einer geringeren Batterieverschlechterung führen, sowohl bei der Verwendung von Schnellladesystemen als auch in allen anderen Situationen. Allerdings wird in den Forschungsergebnissen zu keinem Zeitpunkt darauf hingewiesen, dass diese Entdeckung kurzfristig industriell angewendet werden wird.
