descoperirea recentă a cercetătorilor de la MIT explică reacția fundamentală a bateriilor litiu‑ion, evidențiind importanța transferului cuplat ion‑electron pentru viteza de încărcare și performanță. studiul publicat în Science oferă un cadru teoretic nou, capabil să clarifice rezultate anterioare inconsistente în domeniul bateriilor litiu‑ion.

modelul tradițional și limitele sale
modelul tradițional supraestimează viteza reacției în bateriile litiu‑ion. analiza a cuprins peste 50 de materiale utilizate în smartphone‑uri, laptopuri și vehicule electrice, arătând discrepanțe semnificative între predicții și date reale.

transferul cuplat ion‑electron în bateriile litiu‑ion
cercetătorii de la MIT au demonstrat că ionii de litiu se deplasează eficient în electrod doar atunci când sunt însoțiți de electroni, fenomen numit transfer cuplat ion‑electron. această constatare explică variațiile de performanță observate la diferite electroliți și materiale de electrod.

implicații pentru îmbunătățirea încărcării rapide
modificarea compoziției electrolitului permite accelerarea reacției și reducerea uzurii în bateriile litiu‑ion. printre strategiile propuse se numără:

  • înlocuirea additivilor chimici cu variante cu conductivitate mai mare;
  • optimizarea concentrației de săruri de litiu pentru favorizarea cuplării ion‑electron;
  • ajustarea temperaturii de funcționare pentru a susține transferul cuplat.

cadrul teoretic pentru dezvoltarea bateriilor litiu‑ion
profesorul Martin Bazant a subliniat că noul model oferă producătorilor un instrument riguros pentru proiectarea bateriilor litiu‑ion, eliminând dependența de încercări și erori. colegul său, Yang Shao‑Horn, a remarcat că teoria unifică rezultate anterioare disparate într-o imagine coerentă.

monitorizarea evoluțiilor în domeniul bateriilor litiu‑ion rămâne esențială pentru adaptarea la noi descoperiri și pentru asigurarea unor performanțe optime pe termen lung.