Es perjudicial si la carga rápida de la batería

Un nuevo estudio reveló que la carga rápida de la batería de litio-ion de la batería y, a continuación, es muy rápida la descarga no pueden ser tan destructivas como se pensaba anteriormente.

Y ahora parece que los pros lenta de carga y descarga, se ha sobrevalorado. El estudio ha sido проведенно científicos de la Universidad de stanford y el Instituto de ciencia de los Materiales Y la Energía de stanford (Stanford Institute for Materials & Energy Sciences — SIMES) en el Departamento de Energía del Laboratorio Nacional de Aceleradores (DOE at SLAC National Accelerator Laboratory, que se dedica al desarrollo de los aceleradores de partículas (cern), con el apoyo de los colegas de Сандийской el Laboratorio Nacional de referencia (Sandia National Laboratories), Estadounidense de la oficina del Instituto Tecnológico de Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology America) y el Laboratorio Nacional lawrence berkeley (Lawrence Berkeley National Laboratory).

Los resultados refutan la opinión predominante de que la súper velocidad de carga de las baterías se refleja negativamente en el estado de los electrodos en comparación con el cargador a una velocidad menor. Además, probablemente, ученным podrá modificar los electrodos o el método de carga de la batería para asegurar mayor equidad en el proceso de descarga y carga de la batería y prolongar su vida útil.

"En los procesos que tienen lugar en los electrodos durante el proceso de carga y descarga, son algunos de los muchos factores que determinan la duración de la batería, sin embargo, antes de este estudio, estos procesos no se han estudiado a fondo. Hemos pasado a un nuevo nivel de conciencia de la degradación de las propiedades de la batería", dice el autor principal del estudio, william chu (William Chueh) de SIMES.

Según él, los resultados de la investigación se pueden aplicar directamente para la modificación en la actualidad se instalan en la batería de litio-ion de óxido y de electrodos de grafito. Y, por lo menos, la mitad de las personas que se encuentran actualmente en el desarrollo.

Una fuente importante de desgaste de las baterías sirven de hinchamiento y contracción de negativo y positivo de los electrodos de medida que absorben y liberan los iones del electrolito durante la carga y la descarga.





Durante el tiempo de estudios científicos realizaron la observación de la batería de litio-hierro-фосфатным el cátodo. Si la mayoría o todas las partículas de material, que participan activamente en el proceso de зарадки y de la descarga, se absorben y liberan iones más suave y uniforme. Sin embargo, si sólo un pequeño porcentaje de las partículas del material que participa en los procesos que tienen tendencia a la rápida desintegración y erosión, reduciendo el rendimiento de la batería.

Los estudios anteriores han causado contrarias opiniones sobre cómo se comportan las partículas del material del cátodo. Para profundizar más, los científicos han creado una pequeña, del tamaño de una moneda de la batería, cargue usando diferentes combinaciones de voltaje y la duración del proceso de carga, después de lo cual rápidamente desmontado y lavado de componentes para detener los procesos de carga y descarga. A continuación, se cortaban los electrodos muy finas capas y en el laboratorio de berkeley pusieron a su intensa de rayos x radiación en синхротроне Advanced Light Source, situado en el centro de investigación aplicada de una de las oficinas de DOE.





La fotografía se realizó el microscopio de rayos x y en él se muestran las nanopartículas en el medio del proceso de carga. El color de las partículas se corresponde con el nivel de carga de la batería: carga completa – verdes, en el proceso de carga de color amarillo, totalmente descargadas de color rojo. Longitud de la escala la escala es de 500 nm. Foto tomada en el SLAC National Accelerator Laboratory.

"Hemos podido ver miles de nanopartículas de electrodo a la vez y hacer que sus imágenes en diferentes etapas de los procesos de carga y descarga. Este estudio es la primera serie la labor realizada con el uso de las diferentes etapas de los procesos de carga y descarga", dice uno de los investigadores principales Йиянг Si (Yiyang Li).

Se analizaron los datos utilizando el modelo establecido en Массачуссетском de un Instituto Tecnológico, los investigadores encontraron que sólo una pequeña parte de las nanopartículas поглащает y libera iones durante el proceso de descarga, incluso cuando lo hace a una gran velocidad. Sin embargo, si la velocidad de carga supera una cierta cantidad, más y más partículas se convierten en задействоваными en el proceso, pasando en más uniforme y menos destructivo modo. Esto supone que ученным consigue mejorar el material de los electrodos o el proceso para alcanzar grandes velocidades de carga y descarga, manteniendo la duración de la vida útil de la batería.

Por supuesto, hasta ahora los resultados de laboratorio y de un solo tipo de batería, sin embargo, son muy alentadores y demuestran que no todo es tan malo como parecía.

En este momento parece que el cambio de baterías y no se convertirá en una corriente dominante para los propietarios de vehículos eléctricos, a pesar de que Tesla ha previsto esta posibilidad en su auto. Y aquí está la carga rápida puede ser un elemento muy importante para los viajes de larga distancia. En la mayoría de los casos, los vehículos eléctricos se cargará por la noche y no necesitan de la carga, pero cuando tiene que viajar más lejos de lo que permite la capacidad de la batería del coche, tener la batería, que puede tomar una gran cantidad de energía en un corto espacio de tiempo y sin ningún daño, puede llegar a ser muy importante.

El siguiente paso de la investigación, en palabras de Lee, será la transmisión de los electrodos a través de miles de ciclos de carga y descarga consecutivos para simular las habilidades de uso casual. Científicos de la misma esperanza de obtener capturas de la batería directamente en el proceso, sin parar y sin la necesidad de desmontar la batería en la parte.

Fuente: facepla.net