Поглед в батерията: екип от Корнел съкращава скъп етап от производството с до 60%
Първото зареждане на нови батерийни клетки струва много време, площ и ток. С измервания в реално време изследователи откриха по-бързи процедури – изпитани във фабрика в Ню Йорк.
Символна снимка · Снимка: Sevenethics / Wikimedia Commons, CC0 (изрязана и мащабирана)
Преди нова литиево-йонна клетка да бъде доставена, тя преминава през т. нар. формиране: при първите цикли на зареждане и разреждане се образуват защитни слоеве, които определят живота ѝ. Този етап съставлява около една трета от производствените разходи и една четвърт от площта на фабриката. Екип от университета Корнел, ръководен от химичния инженер Вибха Калра, е наблюдавал в реално време какво се случва вътре в клетката. Първи автор е Джантакан Недсаенгтип; резултатите са публикувани в научното списание Energy Storage Materials.
С два метода на измерване – Раманова спектроскопия и импедансна спектроскопия по време на работа – изследователите проследиха химията и съпротивлението на образуващите се защитни слоеве. Бавното зареждане дава по-равномерни и стабилни слоеве, докато разреждането може да се ускори. Въз основа на това екипът разработи два ускорени процеса. При тестове в завода на производителя на батерии Charge CCCV (C4V) в Бингамтън клетките показаха сравними резултати с досегашните, но формирането беше до около 60% по-кратко.
Според мениджъра на C4V Шалаб Гупта фабрика с годишен капацитет над 10 гигаватчаса би могла да спестява до 100 млн. долара годишно, а потреблението на ток на завода би спаднало с около 10 до 15%. „NSF Engine може да събере най-добрите екипи, както в този случай“, каза нобеловият лауреат Стан Уитингам, директор по иновациите на участващата програма NSF Energy Storage Engine. Досега процесът обикновено се настройва чрез проби и грешки, отбеляза Калра.