Karlsruhe Alemaniako Teknologia Institutuko (KIT) ikertzaileak artikulu bat argitaratu zuen Nature Communications-en, energia handiko litio-ioizko baterien katodoen degradazioaren mekanismoa azaltzen zuena. Ikerketa ahalmen eta eraginkortasun handiagoko baterien garapenaren barruan egin da. Katodoen degradazio-prozesuak zehatz-mehatz ulertu gabe, ezinezkoa da eraginkortasun handieneko baterien ahalmena arrakastaz handitzea, ibilgailu elektrikoen garapenerako beharrezkoa dena. Zientzialariek ziur daude lortutako ezagutzak litio-ioizko baterien ahalmena %30 handitzea ahalbidetuko duela.
Automobilgintzarako eta beste aplikazio batzuetarako errendimendu handiko bateriak katodoen egitura desberdina behar dute. Litio-ioizko bateria modernoetan, katodoa nikel, manganeso eta kobalto proportzio desberdinak dituen oxidoen geruza anitzeko egitura da. Energia handiko pilek manganesoarekin aberastutako katodoak behar dituzte gehiegizko litioarekin, eta horrek energia biltegiratzeko gaitasuna areagotzen du katodo-materialaren bolumen/masa unitateko. Baina material horiek degradazio azkarra jasan zuten.
Funtzionamendu arruntean, katodoa aberasten denean edo litio ioiak galtzen dituenean, energia handiko katodoaren materiala suntsitzen da. Denbora jakin baten ondoren, geruzatutako oxidoa propietate elektrokimiko oso desegokiak dituen egitura kristalino bihurtzen da. Hori bateriaren funtzionamenduaren hasierako faseetan gertatzen da, eta horrek batez besteko karga eta deskarga balioak azkar murrizten ditu.
Esperimentu batzuetan, zientzialari alemaniarrek aurkitu zuten degradazioa ez dela zuzenean gertatzen, zeharka baizik eta litioa duten gatz solidoen eraketarekin zehazten zailak diren erreakzioak sortzen direlako. Horrez gain, oxigenoak erreakzioetan paper garrantzitsua jokatzen duela dirudi. Ikertzaileek katodoen degradazioa ekar dezaketen litio-ioi baterietan prozesu kimikoei buruz ere ondorio berriak atera ahal izan zituzten. Lortutako emaitzak erabiliz, zientzialariek katodoen degradazioa minimizatzea eta, azkenean, bateria mota berri bat garatzea espero dute, ahalmen handiagoa duena.
Iturria: 3dnews.ru