Скорошни открития на американски изследователи изясниха защо някои усъвършенствани батерии за електрически автомобили деградират по-бързо от очакваното. Тези данни предоставят важен контекст за паралелни изследвания в Китай, които са насочени към възстановяване на производителността на литиево-йонни клетки с влошени характеристики. Американското проучване идентифицира вътрешното механично напрежение, причинено от неравномерни електрохимични реакции в монокристалните катоди с високо съдържание на никел, като основна причина за напукване и загуба на капацитет. Това оспорва предишните схващания, че монокристалният дизайн по своята същност осигурява по-дълъг експлоатационен живот.
Причината за деградацията според американските учени
Изследване, проведено от Националната лаборатория „Аргон“ и Чикагския университет, установява, че заключенията, направени за поликристалните катоди, са били неправилно приложени към монокристалните материали. Макар монокристалните катоди да елиминират границите между кристалите, които могат да причинят напукване, проучването показва, че неравномерността на реакциите в отделните частици генерира напрежение. Именно това води до структурна повреда по време на многократните цикли на зареждане и разреждане.
Китайските методи за регенерация на батерии
На този фон китайски изследователи съобщават за лабораторни методи за възстановяване на използваем капацитет от остарели батерии за електрически превозни средства. Проучване от 2025 г. на Университета за наука и технологии „Хуаджонг“ описва техника за регенерация чрез разтопена сол за остарели катоди на литиево-йонни батерии с високо съдържание на никел. Според публичната информация за изследването, процесът възстановява до 76% от първоначалния капацитет на разреждане в деградиралите материали. Това позволява на литиевите йони да навлязат отново в увредените кристални структури и да подобрят структурния безпорядък, образуван при дългосрочна употреба.
В проучването се отбелязва, че много излезли от употреба катоди на батерии за електромобили запазват достатъчна структурна цялост, за да позволят регенерация на ниво материал. Тази характеристика прави катодите с високо съдържание на никел подходяща цел за изследвания за възстановяване, особено след като пазарът на излезли от употреба батерии в Китай се разраства бързо. Секторът навлиза във фаза на масово извеждане от експлоатация, което създава условия за разширяване на дейностите по регенерация и рециклиране.
Разработки и при други видове батерии
Друго китайско академично изследване от 2025 г. разглежда стратегии за регенерация, базирани на окислително-редукционни процеси, за изтощени литиево-желязо-фосфатни (LFP) батерии. Обширен преглед от Нормалния университет на Дзянсу и сътрудници систематизира методите за регенерация, очертава пътища за оптимизиране на рециклираните катодни материали и подчертава необходимостта от по-нататъшни изследвания на различни химични състави.
Индустриалната верига за рециклиране в Китай
Данните от индустрията показват, че китайският сектор за рециклиране и повторна употреба на литиево-йонни батерии включва пълна верига на доставки. Компаниите нагоре по веригата се занимават с рециклиране на батерии и суровини, като сред тях са CATL и BYD. Фирмите в средата на веригата се фокусират върху рафиниране и химическа обработка, а тези надолу по веригата произвеждат батерийни материали или обработват прахообразни метали. Тази структура отразява широкия индустриален интерес към растящия пазар за рециклиране на батерии в страната.
Заключение
Американските открития за стареенето на монокристалните батерии и китайските изследвания за регенерация показват, че разбирането на механизмите на ниво материал и прилагането на лабораторни техники за възстановяване са ключови за удължаване на експлоатационния живот на батериите. Китайските проучвания доказват, че както катодите с високо съдържание на никел, така и LFP катодите запазват достатъчна структурна цялост за възстановяване на капацитета при контролирани условия. В същото време анализите показват нарастващ обем на излезли от употреба батерии, навлизащи на китайския пазар, което прави индустриалното внедряване на тези технологии все по-актуално.
Последвайте ни в Google News
