Γιατί δεν πρέπει να αφήνεις την μπαταρία σου να φτάνει στο 0%
Για χρόνια, πιστεύαμε πως οι μπαταρίες λιθίου ήταν ανθεκτικές στην πλήρη αποφόρτιση, σε αντίθεση με τις παλαιότερες τεχνολογίες, ωστόσο, μια νέα μελέτη έρχεται να ανατρέψει τα δεδομένα, αποκαλύπτοντας ότι οι μπαταρίες νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου (NMC) – που χρησιμοποιούνται εκτενώς σε ηλεκτρικά οχήματα, smartphones και laptops – υποβαθμίζονται ταχύτατα όταν εξαντλούνται εντελώς.
Ο καθηγητής Jihyun Hong και η ερευνητική του ομάδα στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Pohang ανακάλυψαν μια διαδικασία που συμβαίνει στις εξαντλημένες μπαταρίες NMC και την ονόμασαν «οιονεί αντίδραση μετατροπής».
Το πρόβλημα ξεκινά όταν το οξυγόνο διαφεύγει από την καθόδου της μπαταρίας και συνδυάζεται με λίθιο, σχηματίζοντας οξείδιο του λιθίου (Li₂O). Αυτή η ένωση, στη συνέχεια, αντιδρά με τα ανθρακικά άλατα του ηλεκτρολύτη, παράγοντας επιβλαβή αέρια, όπως μονοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο και υδρογόνο, τα οποία μειώνουν δραματικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Η έρευνα αποκάλυψε ότι οι μπαταρίες με υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο είναι ιδιαίτερα ευάλωτες σε αυτή τη διαδικασία. Οι κατασκευαστές τα τελευταία χρόνια έχουν αντικαταστήσει το κοβάλτιο με νικέλιο για λόγους κόστους και ηθικών ανησυχιών σχετικά με τις συνθήκες εξόρυξης του κοβαλτίου. Ωστόσο, αυτή η αλλαγή έχει επιταχύνει την υποβάθμιση των μπαταριών όταν εκφορτίζονται πλήρως.
Σε πειραματικές δοκιμές, μπαταρίες με 90% νικέλιο που υπέστησαν συνεχείς πλήρεις εκφορτίσεις διατήρησαν μόλις το 3,8% της αρχικής τους χωρητικότητας μετά από 250 κύκλους, καθιστώντας τις ουσιαστικά άχρηστες. Αντίθετα, μπαταρίες που προστατεύθηκαν από την πλήρη εκφόρτιση διατήρησαν πάνω από το 75% της χωρητικότητάς τους ακόμα και μετά από 300 κύκλους φόρτισης.
«Ο αντίκτυπος της εκφόρτισης, η πραγματική διαδικασία χρήσης μιας μπαταρίας, έχει παραβλεφθεί σε μεγάλο βαθμό μέχρι τώρα», δήλωσε ο καθηγητής Hong. «Αυτή η έρευνα παρουσιάζει μια σημαντική κατεύθυνση για την ανάπτυξη μπαταριών μεγαλύτερης διάρκειας».
Είναι πλέον σαφές ότι η βαθιά εκφόρτιση των μπαταριών λιθίου δεν είναι τόσο αθώα όσο πιστεύαμε. Οι κατασκευαστές συνιστούν να μην αφήνουμε τις μπαταρίες να πέφτουν κάτω από το 20-30%, καθώς αυτό μπορεί να μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής τους.
Στα ηλεκτρικά οχήματα, οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν δώσει μεγαλύτερη έμφαση στην αποφυγή της υπερφόρτισης, αλλά η νέα μελέτη δείχνει πως η υπερβολική αποφόρτιση είναι εξίσου καταστροφική.
Πηγή: pronews.gr
