Science >> Wetenschap >  >> Energie

Gestrest:onderzoek werpt nieuw licht op waarom oplaadbare batterijen falen

Oplaadbare lithium-ionbatterijen zijn de werkpaarden van onze mobiele wereld. Ze voeden alles, van mobiele telefoons tot laptops en elektrische auto's. Maar deze batterijen hebben een beperkte levensduur en kunnen voortijdig kapot gaan als ze niet op de juiste manier worden onderhouden.

Een van de meest voorkomende oorzaken van batterijstoringen is stress. Wanneer een batterij onder spanning staat, kunnen de materialen in de batterij kapot gaan, wat kan leiden tot stroomverlies en zelfs brand.

Onderzoekers hebben gewerkt om beter te begrijpen hoe stress batterijen beïnvloedt, en ze hebben onlangs een doorbraak bereikt. Ze hebben ontdekt dat stress de vorming van een nieuw materiaal in de batterij kan veroorzaken, een zogenaamde 'dislocatie'. Dislocaties zijn defecten in de kristalstructuur van de batterijmaterialen en kunnen de batterij verzwakken, waardoor de kans groter is dat deze kapot gaat.

Dit nieuwe inzicht in hoe stress batterijen beïnvloedt, zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe manieren om batterijen te beschermen en hun levensduur te verlengen. Onderzoekers zouden bijvoorbeeld nieuwe materialen kunnen ontwikkelen die beter bestand zijn tegen stress of nieuwe batterijstructuren kunnen ontwerpen die minder snel stress ervaren.

Door de rol te begrijpen die stress speelt bij batterijstoringen, zijn onderzoekers een stap dichter bij de ontwikkeling van batterijen met een langere levensduur die onze apparaten jarenlang van stroom kunnen voorzien.