Ny metode forbedrer batterilevetid med enkel kjemisk tilnærming

Levetiden til batterier i smarttelefoner, laptoper og elbiler kan få betydelig forbedring uten å ty til dyre eller eksotiske teknologier. Forskere har foreslått en relativt enkel kjemisk tilnærming som kan bremse nedbrytningen av litiumionbatterier og bevare kapasiteten deres over lengre perioder.

Hovedproblemet med disse batteriene er velkjent: med hver ladings- og utladingssyklus brytes de interne materialene gradvis ned. I et klassisk litiumioncelledesign finnes det en anode, en katode og en elektrolytt som litiumionene beveger seg gjennom. I de første syklusene dannes et beskyttende lag på anoden, noe som stabiliserer batteriets drift og forhindrer ytterligere nedbrytning av elektrolytten – en velstudert og gunstig prosess.

Katoden utgjør en mer kompleks utfordring. Ved høye spenninger og langvarige belastninger fortsetter elektrolytten å delta i uønskede reaksjoner, noe som gjør det beskyttende laget ustabilt. Dette akselererer batterislitasje og fører til kapasitetstap, spesielt i høyeffektsenheter og elbiler.

Løsningen forskerne fremhever krever ikke en radikal omforming av batterikonstruksjonen. I stedet innebærer det å tilsette spesielle kjemiske komponenter direkte i elektrolytten. Disse tilsetningsstoffene reagerer først med katodeoverflaten og danner et mer stabilt beskyttende film som reduserer sidereaksjoner og bremser materialnedbrytning.

Eksperimenter viser at selv billige, velkjente kjemiske forbindelser kan øke antallet driftssykluser et batteri tåler betydelig. Viktigere er at denne tilnærmingen ikke krever sjeldne materialer eller komplekse produksjonsprosesser – den er kompatibel med eksisterende teknologier.

Forskere mener denne optimaliseringen er spesielt avgjørende for elbiler og bærbare elektronikkprodukter, der batterilevetid direkte påvirker eierkostnader og enhetens levetid. Selv om metoden fortsatt er i forskningsfasen, blir den allerede sett på som en av de mest lovende retningene for å fremme litiumionbatteriteknologi.