Заряженные электромобили | NREL использует визуализацию Nano-CT для улучшения утилизации батареи

Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии Министерства энергетики США (NREL) изучают альтернативный метод прямой утилизации, который направлен на сохранение и ремонт компонентов аккумулятора для более эффективного и экономически эффективного процесса.

Исследователи используют рентгеновскую наноразмерную компьютерную томографию (NANO-CT) для визуализации батарей в конце жизни наряду с инструментом анализа микроструктуры NREL (MATBOX), чтобы выявить скрытые недостатки, которые влияют на качество материалов, восстанавливаемых для переработки. Сканирование позволяет им идентифицировать и количественно определять типы повреждений в каждой ячейке, выделяя различные слои, чтобы максимизировать пространственное изменение.

«Теперь, когда мы определили степень этого растрескивания, мы оцениваем новые способы обработки материала с окончанием жизни, чтобы восстановить часть этого ущерба»,-сказал Попал. «Нацеливаясь на механические изменения в материале, мы можем избежать обширной химической обработки в пользу упрощенных и более эффективных методов восстановления».

Поскольку Nano-CT является неразрушающим, ученые могут наблюдать изменения во внутренней структуре и составе материалов аккумулятора, поскольку они происходят в режиме реального времени, предлагая представление о том, как материалы меняются во время работы и езды на велосипеде.

Проект изучил коммерческие батареи, которые ездили на велосипеде в реалистичных, долгосрочных условиях в исследованиях, проведенных Управлением транспортных средств DOE.

«В начале этого проекта мы обнаружили, что материал в конце срока службы показал аналогичную энергетическую способность для нетронутых, неиспользованных аккумуляторных клеток, однако скорость зарядки была сильно уменьшена»,-сказала Мелисса Попил, докторский исследователь хранения энергии NREL. «Мы были удивлены, обнаружив, что основным типом повреждения, ограничивающим производительность батареи, были морфологические изменения или растрескивание частиц в микроструктуре материала».

Затем исследователи расширят проект, чтобы включить более широкий спектр материалов аккумулятора, входящих в поток отходов для оптимизации процессов переработки для различных химических исследований батареи, стремясь расширить время жизни и значение критических минералов в цепочке поставок США.

Источник: Национальная лаборатория возобновляемой энергии