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
Snelle antistoftest zonder bloed met draagbare biosensoren
Onderzoekers van de University of Pittsburgh maken draagbare biosensoren die antistoffen in 10 minuten detecteren zonder bloedafname. De sensoren meten in interstitiële vloeistof en zijn zeer gevoelig, volgens publicatie in Analytical Chemistry.
ETH Zurich ontwikkelt nano‑OLEDs van ongeveer 100 nanometer
Een team van ETH Zurich maakte extreem kleine OLED‑pixels, tot ongeveer 100 nanometer. Ze toonden een logo van 2.800 nano‑pixels en noemen toepassingen zoals brillenschermen, microscopen en sensoren; het werk staat in Nature Photonics.
Journalisten vragen om hulp tegen AI-nepnieuws
Journalisten uit lage- en middeninkomenslanden vroegen tijdens het Belt and Road Journalists Forum in Ganzhou een Chinese journalistenorganisatie om hulp bij het bestrijden van door AI gemaakte nepnieuws. Ze pleiten ervoor dat platforms zoals Facebook AI-inhoud duidelijk labelen.