Cercetătorii de la MIT au făcut o descoperire care ar putea duce la încărcarea semnificativ mai rapidă a mașinilor și dispozitivelor electrice

Descoperirea se referă la reacția fundamentală care stă la baza tuturor bateriilor litiu-ion.

Aceste baterii, care alimentează totul, de la smartphone-uri și laptopuri până la vehicule electrice, funcționează prin transportul de particule minuscule numite ioni de litiu în și din electrozi solizi, un proces repetat de mii de ori pe durata de viață a bateriei.

Viteza acestei reacții determină cât de repede se încarcă o baterie și câtă energie poate furniza, potrivit Independent.

Până acum, inginerii s-au bazat în mare măsură pe încercări și erori atunci când au încercat să îmbunătățească bateriile. Teoria comună, bazată pe o ecuație veche de un secol, nu explica pe deplin de ce materiale diferite produceau rezultate atât de inconsistente.

Cercetătorii de la MIT au demonstrat însă că reacția depinde de un fenomen numit „transfer cuplat ion-electron”, prin care ionii de litiu se deplasează eficient în electrod numai atunci când sunt însoțiți de electroni.

Oamenii de știință au făcut o descoperire revoluționară în domeniul bateriilor cu litiu

„Sperăm că această cercetare va permite accelerarea și controlul mai bun al reacțiilor, ceea ce poate accelera încărcarea și descărcarea”, a declarat Martin Bazant, profesor de matematică la MIT.

Modelul tradițional supraestima viteza cu care se desfășura procesul

Măsurând viteza de reacție a peste 50 de materiale diferite, inclusiv cele utilizate în telefoane și mașini electrice, echipa a descoperit că modelul tradițional supraestima semnificativ viteza cu care se desfășura procesul.

Noua lor teorie nu numai că se potrivea cu datele din lumea reală, dar a revelat și modalități de accelerare a reacției.

Cercetătorii au descoperit că, prin modificarea electrolitului lichid din interiorul unei baterii – de exemplu, prin înlocuirea anumitor componente chimice – se poate îmbunătăți considerabil viteza de încărcare și se poate reduce uzura care scurtează durata de viață a bateriei.

Profesorul Bazant a afirmat că această cercetare ar putea oferi în sfârșit producătorilor „cadrul teoretic” necesar pentru a proiecta baterii în mod rațional, în loc să se bazeze pe presupuneri costisitoare.

Colegul său, profesorul Yang Shao-Horn, a afirmat că aceasta ar „unifica” ani de rezultate enigmatice într-o singură imagine clară.

Cercetarea a fost publicată în revista Science într-un studiu intitulat „Intercalarea ionilor de litiu prin transferul cuplat de ioni și electroni”.