นักวิจัยพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้

แบตเตอรี่ลิเธียมทำให้ชีวิตสะดวกสบายมากขึ้น แต่มีอายุการใช้งานค่อนข้างสั้น ทำให้ผู้คนต้องซื้ออุปกรณ์ใหม่เมื่อแบตเตอรี่เสื่อมสภาพ ท้ายที่สุดแล้ว ทำไมต้องเสียเงินซื้อแบตเตอรี่ใหม่ให้กับอุปกรณ์เครื่องเก่า ในเมื่อคุณสามารถอัปเกรดเป็นรุ่นใหม่ได้ในราคาเพียงเล็กน้อย? เพื่อแก้ไขปัญหานี้ นักวิจัยกำลังพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

• “ผ่า” แบตเตอรี่ลิเธียม เพื่อหาสาเหตุของการระเบิดจากเครื่องชาร์จสำรอง?

การสร้างแบตเตอรี่ที่ทนทานยิ่งขึ้นเป็นเป้าหมายเดิม

นักวิจัยไม่ได้มุ่งมั่นที่จะเรียนรู้วิธีการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม มันเป็นเพียงผลพลอยได้อย่างมีความสุขจากการวิจัยเดิม - การสร้างแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ยาวนานขึ้น แน่นอนว่าทุกคนต่างก็เห็นด้วยกับแบตเตอรี่ที่สามารถใช้งานได้นานกว่าอุปกรณ์ของตน แต่การสามารถชาร์จแบตเตอรี่และใช้งานได้นานขึ้นก็ยิ่งดีกว่า เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้พัฒนาโคพอลิเมอร์ที่ช่วยให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการศึกษาว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเสื่อมสภาพตามกาลเวลาได้อย่างไรและเพราะเหตุใด เมื่ออิเล็กโทรดแตกสลายไปจากการชาร์จซ้ำหลายครั้ง ลิเธียมในแบตเตอรี่ก็จะถูกกักเก็บเอาไว้ ทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลง เมื่อเวลาผ่านไป ส่วนประกอบต่างๆ จะเสื่อมสภาพลงจนไม่สามารถใช้งานได้ในแบตเตอรี่ปัจจุบันอีกต่อไป

นั่นคือที่มาของการรีไซเคิลแบตเตอรี่ ส่วนประกอบต่างๆ มากมายสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในแบตเตอรี่ใหม่ได้ ช่วยลดต้นทุนโดยรวม

นักวิจัยกำลังเริ่มมองหาวัสดุที่สามารถบรรจุลิเธียมได้มากขึ้น แต่กระบวนการผลิตปัจจุบันจำเป็นต้องมีลิเธียมอยู่ในวัสดุเสียก่อนจึงจะสามารถผลิตแบตเตอรี่ได้

เป้าหมายคือการค้นหาวิธีการใช้วัสดุอิเล็กโทรดที่แตกต่างกันซึ่งสามารถบรรจุลิเธียมได้หลังจากกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ อิเล็กโทรดเหล่านี้ไม่สามารถจัดเก็บลิเธียมได้อย่างเหมาะสมก่อนการผลิต แต่ทำได้เฉพาะภายหลังเท่านั้น

เคมีลิเธียมที่สมบูรณ์แบบ

ในที่สุดนักวิจัยก็ค้นพบสารเคมีที่สมบูรณ์แบบซึ่งตอบสนองเกณฑ์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับแบตเตอรี่ที่มีเสถียรภาพ นั่นคือ LiSO2CF3 พวกเขาผลิตแบตเตอรี่ที่ไม่มีลิเธียมและเติมสารละลาย LiSO2CF3 ลงไป หลังจากเอาไอเสียออกแล้วก็สามารถปิดผนึกและใช้งานได้ตามปกติ

ขั้นตอนตรรกะถัดไป: มาดูกันว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณใช้เคมีแบตเตอรี่ที่มีอยู่ พวกเขาใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่มีความจุลดลงร้อยละ 15 ผลลัพธ์น่าทึ่งมาก: แบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ให้ผลคืนกลับ 99 เปอร์เซ็นต์

การทดสอบเพิ่มเติมช่วยให้แบตเตอรี่มีความจุ 96% หลังจากชาร์จไปมากกว่า 12,000 รอบ แม้ว่านักวิจัยจะต้องชาร์จแบตเตอรี่เป็นระยะๆ ก็ตาม

เห็นได้ชัดว่านี่เป็นเพียงการวิจัยเบื้องต้นเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ และการวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่แบตเตอรี่แบบคงที่ขนาดใหญ่เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจเปลี่ยนแปลงอนาคตของการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมได้ รวมถึงทำให้การยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ง่ายขึ้นมากอีกด้วย

นอกจากแบตเตอรี่อุตสาหกรรมขนาดใหญ่แล้ว สิ่งนี้ยังช่วยอะไรได้อีก? แทนที่จะซื้อแบตเตอรี่ใหม่ให้กับรถยนต์ไฟฟ้าของคุณ คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่ใหม่ได้ ช่วยประหยัดเงินไปได้หลายร้อยหรือหลายพันดอลลาร์

นอกจากนี้ อุปกรณ์หลายชนิดที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมสามารถใช้งานได้นานกว่ามาก โดยเฉพาะในอุปกรณ์ที่ไม่สามารถถอดและเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้

แต่ทั้งหมดนั้นเป็นเรื่องในอนาคต ตอนนี้คุณเพียงแค่ต้องใช้เคล็ดลับเพิ่มประสิทธิภาพบางประการเพื่อให้อุปกรณ์ของคุณมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ลองใช้วิธีเหล่านี้เพื่อให้แบตเตอรี่ iPhone ของคุณใช้งานได้นานหลายปี สำหรับผู้ใช้ Android ดูว่าทำไมการชาร์จเพียง 80% จึงทำให้แบตเตอรี่ของคุณใช้งานได้ยาวนาน คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่แล็ปท็อป Windows ของคุณได้