Baterie elektrických aut mohou být regenerovány, aniž by se zničily

Nový postup z University of Cornell umožňuje získat až 95% původní kapacity z baterií, které začínají ztrácet výkonnost. Metoda se nazývá Direct Electrode-to-Electrode Regeneration (DEER) a zaměřuje se na jeden z běžných problémů lithium-iontových baterií. S každým cyklem nahrávání a vybíjení se na elektrodech vytváří vrstva nazývaná solidní elektrolytická interféza (SEI). Ačkoliv malé množství je pro fungování baterie nezbytné, její nadměrný růst obtíží pohyby elektronů a nakonec snižuje dostupnou kapacitu.

Baterie elektrických aut mohou být regenerovány, aniž by se zničily

Pro DEER se baterie odmontují a elektrody se prostnou elektrochemickým roztokem obsahujícím 1,3-dimethyl-2-imidazolidinon (DMI). Tento postup odstraní část akumulace SEI bez zničení elektrody, která pak může být znovu použita pro výrobu nové články. Výsledky testů jsou nápadné. Regenerované baterie získaly až 95% své původní kapacity. Kromě toho baterie, které prošly DEER, ztrácely kapacitu pomaleji během dalšího provozu. Degradace klesla z 0,072% za cyklus u baterií v horším stavu na 0,042% u těch, které prošly regenerací, a to i po 800 cyklech. Postup by se dokonce mohl opakovat. V jiném experimentu baterie, která již byla regenerována, získala až 90% své původní kapacity po druhé aplikaci procesu.

Tato metoda mění celkové nastavení recyklace. Současné továrny často baterie rozemelují, aby získaly směs známou jako "černá hmota", z níž se poté získávají materiály jako lithium, nikl, kobalt, mangan, měď nebo hořčík pomocí chemických procesů nebo vysokých teplot. DEER se snaží zachovat původní elektrody pro další využití. To by mohlo být zajímavé pro elektromobily. Když baterie klesne na asi 70-80% své původní kapacity, může přestat splňovat požadavky na autonomii vozidla, i když její komponenty ještě mají rezervu pro další funkci. Nicméně postup neřeší všechny degradované baterie. Pokud se jedná o poškozené částice, ztrátu lithia, strukturální poškození nebo mechanické problémy, tento postup by problém nevyřešil. Dále je nutno odmontovat články, protože vědci zjistili, že přímé zavádění DMI roztoku do nepoškozené baterie nevede k dobrým výsledkům. Cornell odhaduje, že recyklace pomocí DEER by mohla stát asi 15,25 dolarů na kilogram, proti 26,31 dolarům u konvenčních metod.