مقدمه: تیمی از دانشمندان چینی در تحقیقات باتری لیتیومی به یک موفقیت دست یافته‌اند: با بهره‌گیری از خاصیت «انقباض ناشی از گرما» مواد کاتدی منگنز غنی از لیتیوم، آن‌ها با موفقیت عملکرد باتری‌های فرسوده را بازیابی کرده‌اند. این فناوری بینش‌های جدیدی را برای توسعه باتری‌های لیتیومی نسل بعدی با دوام‌تر و هوشمندتر ارائه می‌دهد.
کشف اصلی
محققان در موسسه فناوری و مهندسی مواد نینگبو، آکادمی علوم چین، مشاهده کردند که مواد کاتدی منگنز غنی از لیتیوم هنگام گرم شدن دچار انقباض ساختاری می‌شوند. این خاصیت تنش‌های داخلی انباشته شده در طول فرسودگی مواد را از بین می‌برد و ولتاژ باتری را به حالت اولیه خود باز می‌گرداند. این کشف به افت عملکرد ناشی از ساختار کریستالی نامنظم مواد فعال اکسیژن پس از استفاده طولانی مدت می‌پردازد.
مزایای فنی
بازسازی ساختاری: در طول انقباض حرارتی، آرایش‌های اتمی دوباره مرتب می‌شوند و اعوجاج‌های شبکه‌ای ناشی از فرسودگی را از بین می‌برند و راندمان آزادسازی انرژی را بازیابی می‌کنند.
افزایش چگالی انرژی: مواد مبتنی بر منگنز غنی از لیتیوم به ظرفیت تخلیه 300 میلی‌آمپر ساعت بر گرم دست می‌یابند که از مواد فسفات آهن لیتیوم و مواد سه‌تایی موجود فراتر می‌رود و به طور بالقوه چگالی انرژی باتری را تا 30٪ افزایش می‌دهد.
مزیت هزینه: هزینه‌های مواد اولیه کمتر از مواد سه‌تایی و قابل مقایسه با باتری‌های فسفات آهن لیتیوم است.
چشم‌اندازهای کاربردی
این فناوری می‌تواند مستقیماً در سناریوهای تقاضای بالا مانند وسایل نقلیه الکتریکی و هواپیماهای الکتریکی اعمال شود. پیش‌بینی می‌شود که عمر چرخه شارژ و دشارژ باتری را دو برابر کند و به مشکل «اضطراب برد» باتری‌های لیتیومی موجود رسیدگی کند.
این دستاورد در 16 آوریل 2025 در مجله Nature منتشر شد و یک پیشرفت قابل توجه در تحقیق و توسعه باتری‌های لیتیومی با چگالی انرژی بالا در چین را نشان می‌دهد.