כולנו עושים את זה. עכשיו מתברר שזה הורס את הסוללה

מה קורה כשסוללה "נגמרת"?

צוות חוקרים בראשות פרופ' ג'יהיון הונג מאוניברסיטת פוהאנג למדע וטכנולוגיה בדרום קוריאה גילה תהליך כימי הרסני שמתרחש כאשר סוללות NMC מתרוקנות לחלוטין. החוקרים זיהו תופעה חדשה, אותה כינו "תגובה דמוית המרה" (conversion-like reaction), שבה משתחרר חמצן מפני האלקטרודה ויוצר תחמוצת ליתיום (Li₂O) בשילוב עם יוני ליתיום.

בפועל, מדובר במעין "חלודה" כימית: תחמוצת הליתיום מגיבה עם האלקטרוליטים (נוזלים אורגניים המכילים פחמימנים) ויוצרת גזים מזיקים כמו פחמן חד-חמצני, מימן ומתאן. גזים אלה פוגעים במבנה הפנימי של הסוללה, מצמצמים את הקיבולת שלה ומזרזים את התדרדרותה.

התהליך הזה נפוץ במיוחד בסוללות NMC שמכילות ריכוז גבוה של ניקל – מגמה הולכת ומתרחבת, כיוון שיצרנים מנסים לצמצם שימוש בקובלט, שהוא יקר ולעיתים גם בעייתי מבחינה סביבתית ואתית.

התוצאות מדברות בעד עצמן: בניסוי שנמשך 250 מחזורי טעינה ופריקה, סוללה עם 90% ניקל שאופיינה בפריקה מלאה חוזרת איבדה כמעט את כל הקיבולת שלה – נותרו לה רק 3.8% מהקיבולת המקורית. לעומתה, סוללה זהה שלא עברה פריקה מלאה שמרה על 75% מהקיבולת שלה לאחר 300 מחזורים.

"עד כה רוב המחקרים התמקדו בנזק שגורמת טעינת יתר," אמר פרופ' הונג בהצהרה. "אבל כמעט שלא נבדקה ההשפעה של פריקה מלאה – שהיא חלק בלתי נפרד מהשימוש היומיומי בסוללה. אנחנו מציעים זווית חדשה לפיתוח סוללות שיחזיקו מעמד לאורך זמן".

עוד בנושא
פריצת דרך מדעית עשויה להוביל לסוללות שלא מתבלות

השיטות שלא הכרתם לסחוט מסוללה את טיפת האנרגיה האחרונה