Onderzoekers van The University of Texas at Austin, Northeastern University, Stanford University en Argonne National Laboratory onderzochten waarom oplaadbare batterijen na verloop van tijd slechter presteren. Ze ontdekten dat elke laad- en ontlaadcyclus de cel laat uitzetten en samentrekken, een proces dat kleine vormveranderingen en spanningen veroorzaakt.
Dit proces, dat zij chemomechanische degradatie noemen, bouwt irreversibele schade op. De wetenschappers beschrijven ook zogenaamde "strain cascades": spanningen die zich in één deel ophopen en dan naar aangrenzende gebieden verspreiden omdat de deeltjes niet allemaal gelijk bewegen.
Het team gebruikte geavanceerde realtime röntgenbeeldvorming om deze effecten tijdens laden en ontladen te volgen. De waarnemingen werden zelfs gedaan in een toestel dat oorspronkelijk voor een ander project was gebruikt: commerciële oordopjes. Inzicht in deze mechanismen kan leiden tot betere elektroden en langere levensduur.
Moeilijke woorden
- chemomechanische degradatie — schade die ontstaat door beweging en reacties
- cyclus — herhalend proces met begin en eindelaad- en ontlaadcyclus
- uitzetten — groter worden van materiaal door kracht
- samentrekken — kleiner worden van iets door beweging
- spanning — druk of kracht binnen materiaalspanningen
- röntgenbeeldvorming — beelden maken met röntgenstraling tijdens processen
- elektrode — gedeelte in batterij dat stroom levertelektroden
- irreversibel — niet meer terug te brengen naar vroegerirreversibele
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Waarom is inzicht in uitzetten en samentrekken van batterijen belangrijk voor gebruikers?
- Welke veranderingen zouden fabrikanten kunnen maken aan elektroden om batterijen langer mee te laten gaan?
- Heb je zelf apparatuur gezien die minder goed werkt na veel gebruik? Welke problemen zag je dan?
Gerelateerde artikelen
Minder luchtvervuiling in Oost‑Azië versnelt opwarming sinds 2010
Onderzoekers zeggen dat een sterke daling van aerosolen in Oost‑Azië, vooral in China, waarschijnlijk heeft bijgedragen aan een versnelde opwarming van het aardoppervlak sinds circa 2010. Dat heeft al zichtbare regionale gevolgen.
AI verbetert basisgezondheidszorg in sub-Sahara Afrika
AI-systemen helpen bij snelle diagnostiek in landen als Kenia, Ghana en Rwanda. Pilots laten minder onjuiste antibiotica en minder ernstige malariacomplicaties zien, maar regelgeving, privacy en financiering blijven belangrijke uitdagingen.
Kwantumcomputers mogelijk verbonden over 2,000 km
Onderzoekers van de University of Chicago laten zien dat kwantumcomputers theoretisch over 2,000 km met elkaar verbonden kunnen worden. Ze verbeterden de coherentie van atomen met MBE-materiaal en plannen nu experimentele tests met lange kabels.
Droge exoplaneten zijn onwaarschijnlijk voor leven
Nieuw onderzoek toont dat woestijnachtige planeten buiten ons zonnestelsel waarschijnlijk geen leven ondersteunen. Een aarde-achtige planeet heeft een groot deel van het aardse oceaanwater nodig om de geologische koolstofcyclus te laten werken.
