Китайские ученые нашли способ многократно продлить жизнь литий-ионных батарей

Ученые из Фуданьского университета, расположенного в Шанхае, Китай, совершили прорыв в области технологий литий-ионных аккумуляторов. Они разработали инновационный метод, который позволяет значительно продлить срок службы разряженных батарей путем восстановления утраченных ионов лития. Это открытие имеет потенциал революционизировать индустрию хранения энергии и решить нарастающие экологические проблемы, связанные с утилизацией отработанных аккумуляторов. Суть нового подхода заключается в способности вернуть в активное состояние ионы лития, которые со временем мигрируют из электролита и оседают на аноде, образуя неактивные соединения. Именно этот процесс является одной из основных причин деградации литий-ионных батарей и сокращения их полезного срока службы. Традиционно, когда аккумулятор теряет значительную часть своей емкости, он считается отработанным и подлежит утилизации или дорогостоящей переработке. Разработанный китайскими исследователями метод позволяет восстанавливать эти «потерянные» ионы лития, возвращая их в электролит и тем самым восстанавливая функциональность батареи. Важным преимуществом этой технологии является то, что она не требует сложной и дорогостоящей разборки аккумулятора или его полной переработки, что делает процесс восстановления значительно более экономичным и доступным. Результаты исследования, опубликованные в авторитетном научном журнале Nature, демонстрируют впечатляющие показатели. Согласно данным, полученным учеными, применение нового метода позволяет увеличить срок службы литий-ионных аккумуляторов на величину от 2300% до 11900%. Это означает, что батарея, которая обычно выдерживает от 500 до 2000 циклов зарядки-разрядки, после применения данной технологии может прослужить до 60 000 циклов. Такое многократное увеличение срока службы может кардинально изменить экономику использования литий-ионных батарей в различных сферах, от потребительской электроники до электромобилей и систем накопления энергии. Проблема утилизации литий-ионных батарей становится все более острой по мере роста их производства и использования. Китай, будучи одним из мировых лидеров в производстве и применении электромобилей и других устройств на аккумуляторах, сталкивается с этой проблемой в полной мере. По данным консалтингового агентства ASKCI, только в 2023 году в Китае было выведено из эксплуатации более 580 тысяч тонн батарей, предназначенных для транспортных средств на новых источниках энергии. Прогнозы показывают, что к 2030 году этот объем может вырасти до колоссальных 3,5 миллиона тонн в год. Эти цифры подчеркивают острую необходимость в разработке эффективных и экологически безопасных решений для управления жизненным циклом аккумуляторов. Продление срока службы батарей за счет их восстановления может значительно снизить нагрузку на окружающую среду, уменьшив потребность в добыче новых ресурсов и сократив объемы отходов. Это также способствует созданию более устойчивой экономики замкнутого цикла, где ресурсы используются максимально эффективно и долго. Хотя детали коммерциализации и масштабирования этой технологии пока не раскрываются, потенциал ее применения огромен. Успешное внедрение такого метода восстановления может привести к появлению новых бизнес-моделей в сфере обслуживания и ремонта аккумуляторов, а также к снижению общей стоимости владения устройствами, использующими литий-ионные батареи. Это также может ускорить переход к более экологически чистым видам транспорта и энергетики, сделав их более доступными и устойчивыми. Исследование Фуданьского университета является важным шагом вперед в поиске решений для одной из ключевых технологических и экологических проблем современности. Оно демонстрирует, как научные инновации могут способствовать созданию более устойчивого будущего, предлагая эффективные способы продления жизни ценных ресурсов и минимизации отходов. Дальнейшие исследования и разработки в этом направлении будут иметь решающее значение для широкого внедрения данной технологии и ее влияния на мировую экономику и экологию. Новости и обзоры про Китай на сайте CHINA RU.