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
Nieuwe methode voor recycling van lithium‑ionbatterijen
Onderzoekers van Rice University beschrijven het FJH‑ClO tweestapsproces om lithium en overgangsmetalen uit gebruikte lithium‑ionbatterijen terug te winnen. Het proces is zuurvrij, geeft minder afval en is aangetoond op laboratoriumschaal.
Onderzoekers werken aan antiserum tegen zwarte schorpioen
Indiaanse onderzoekers analyseren het gif van de Indische zwarte schorpioen en werken aan een antiserum. Ze vonden veel verschillende toxines, testten het gif op muizen en benadrukken de noodzaak van betere behandelmethoden.
