Degradarea acumulatorilor Li-Ion ar putea fi mult încetinită, folosind inovația unor cercetători japonezi

Cercetătorii Institutului Japonez de Știință și Tehnologie (JAIST) au conceput o metodă pentru creșterea longevității acumulatorilor Li-ion, prevenind degradarea care survine de obicei în timpul ciclurilor de încărcare.

Capacitatea acumulatorilor Li-ion se degradează în principal din cauza anodului de grafit sau a terminalului negativ, care prin încărcare-descărcare succesivă acumulează micro-fisuri și în timp ajunge să se dezintegreze. Grafitul necesită un liant pentru a preveni desprinderea acestuia în timpul utilizării. Acest liant se numește poli-fluorură de viniliden (PVDF) și este un material care „îmbătrânește” odată cu acumularea ciclurilor de încărcare.

Încercând să rezolve acest neajuns al acumulatorilor Li-Ion convenționali, cercetătorii JAIST au dezvoltat un liant alternativ, fabricat dintr-un copolimer bis-imino-acenaftenenichenon-parafenilenic (BP). Spre deosebire de PVDF, liantul BP oferă stabilitate mecanică și o aderență mai bună la anod. BP este, de asemenea, mai conductiv și formează o interfață de electrolit solid mai subțire și cu rezistență mai mică. Totodată, copolimerul nu reacționează cu electrolitul, ceea ce prelungește durata de viață a bateriei.

„În timp ce o jumătate de celulă care utilizează PVDF ca liant a păstrat doar 65% din capacitatea sa inițială după aproximativ 500 de cicluri de încărcare-descărcare, jumătatea de celule care utilizează copolimerul BP ca liant a păstrat 95% din capacitatea inițială după peste 1700 cicluri de încărcare”, Explică profesorul Noriyoshi. Bateria BP a prezentat, de asemenea, o eficiență coulombică foarte ridicată și stabilă, însemnând că tendința acumulatorului de a se încălzi în timpul încărcării-descărcării rapide este redusă.

Utilizarea copolimerului BP în bateriile Li-Ion ar putea prelungi semnificativ durata de viață a dispozitivelor. Spre exemplu, acumulatorul unui smartphone ar putea reține peste 95% din capacitatea de nou chiar și după 2-3 ani de utilizare intensivă.

Un alt beneficiu evident este pentru vehiculele electrice, tehnologia permițând eliminarea recomandării privind încărcarea acumulatorului la cel mult 80% capacitate, pentru protejarea longevității.