Китайские ученые из Университета Фудань предложили способ восстановления и увеличения срока эксплуатации литий-ионных аккумуляторов. Это также может помочь в повышении их экологичности и снижения объёмов электронного мусора. Результаты их работы описывают технологию, способную восстанавливать характеристики изношенных литий-ионных элементов, тем самым продлевая их функциональность.

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в различных устройствах, от мобильных телефонов до электромобилей, однако, их производительность со временем ухудшается вследствие разрушения электродов и нежелательных химических процессов. Группа исследователей начала работу с обнаружения и создания молекулы для переноса лития – литиевого трифторметансульфоната (LiSO2CF3). Учёные представили это белое порошкообразное вещество, обладающее функциональными свойствами соли, как «высокоточное средство для литий-ионных аккумуляторов».

Со временем производительность батарей снижается из-за перехода лития в неактивные формы и разрушения материалов электродов. Предложенный подход заключается в добавлении электролитного раствора с растворённым в нем LiSO2CF3 в изношенную батарею. При приложении напряжения происходит распад соединения, высвобождая ионы лития, которые повторно внедряются в электродный материал, эффективно компенсируя потерянную ёмкость.

В ходе деградации аккумулятора выделяются газообразные вещества, такие как диоксид серы (SO2), трифторметан (HCF3) и гексафторэтан (C2F6). Эти газы испаряются из электролита, при условии вентиляции в конструкции батареи. После восстановления лития, аккумулятор герметично запечатывается и подвергается испытаниям для подтверждения его функциональности.

Первые исследования показали, что литий-железо-фосфатные батареи, прошедшие данную обработку, способны практически полностью вернуть утраченную ёмкость, увеличивая срок службы до 12 000 циклов заряда. Для сравнения, обычный аккумулятор электрокара рассчитан примерно на 1500 циклов зарядки. По словам Гао Юэ, после 11 818 циклов батарея потеряла лишь 4% своей эффективности. Если электромобиль заряжается дважды в день, аккумулятор прослужит около 18 лет. Современные аккумуляторы электромобилей теряют 30% своей производительности всего за 2,7 года при аналогичном режиме зарядки.

Тем не менее, для успешного применения на практике необходима конструкция батарей, предусматривающая возможность добавления электролита и удаления образующихся газов. Это обстоятельство может затруднить адаптацию технологии для массового использования в потребительской электронике.