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
Wie wetenschappers zijn beïnvloedt publiek vertrouwen
Een nieuwe studie in Nature Human Behaviour laat zien dat demografische vertegenwoordiging onder wetenschappers invloed heeft op het vertrouwen van het Amerikaanse publiek. Onderzoekers onder leiding van James Druckman onderzochten verschillen tussen groepen en gevolgen voor acceptatie van wetenschappelijke aanbevelingen.
Nieuw niet-invasief apparaat meet bloedviscositeit
Onderzoekers van de University of Missouri ontwikkelden een niet-invasieve techniek om bloedviscositeit direct te meten met ultrasone golven en software. De methode kan realtime metingen geven zonder bloedafname en is gepubliceerd in de Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control.
Dzoodzo Baniwa wint prijs voor inheemse oplossingen tegen klimaatcrisis
Dzoodzo Baniwa uit het Alto Río Negro-territorium won een prijs van de Bunge Foundation voor zijn werk rond de klimaatcrisis en innovatieve landbouwoplossingen. Hij verbindt voorouderlijke kennis met wetenschappelijke praktijk en ontwikkelde een waterpompsysteem zonder elektriciteit.
Noors onderzoeksschip kan niet in Sri Lankaanse wateren werken
Het Noorse onderzoeksschip Dr. Fridtjof Nansen moest zijn geplande 2025-reis naar Sri Lanka annuleren omdat regeringsgoedkeuring vertraagde. De FAO herschikte het schip naar Madagaskar; onderzoekers zeggen dat belangrijk zeeonderzoek nu vertraagt.
Batterij uit de bodem voedt landbouwsensoren
Een spin-off van de University of Bath ontwikkelde Bactery, een batterij die energie oogst uit bodembacteriën om sensoren en IoT-apparaten op landbouwgrond van stroom te voorzien. Het apparaat is getest in Brazilië en de makers willen opschalen.