Shkencëtarët kanë zbuluar më në fund një të vërtetë të rëndësishme pas dështimit të baterive me litium-jon, duke rrëzuar një besim që ka dominuar kërkimet për dekada dhe që ka ngadalësuar përparimin në teknologjinë e energjisë. Për shumë vite, mendohej se dendritet – strukturat mikroskopike që formohen brenda baterive gjatë karikimit – ishin të buta dhe të përkulshme, pothuajse si plastelina.
Një studim i ri i publikuar në revistën Science tregon të kundërtën: këto struktura metalike janë në fakt shumë të forta, por edhe të brishta. Kur u nënshtrohen presioneve të caktuara, ato nuk përkulen, por thyhen ngjashëm me makaronat e thata. Ky zbulim ndryshon ndjeshëm mënyrën se si kuptohet dështimi i baterive. Në vend që të përkulen, dendritet mund të depërtojnë me forcë në ndarësin e brendshëm të baterisë, duke shkaktuar qarqe të shkurtra të rrezikshme ose duke u copëzuar në fragmente që e bëjnë baterinë të humbasë aftësinë për të mbajtur karikim me kalimin e kohës.
Studimi ishte i vështirë për t’u realizuar për shkak të vetë natyrës së litiumit, i cili reagon shumë shpejt me ajrin dhe lagështinë. Kjo e bën pothuajse të pamundur matjen e tij pa dëmtuar mostrat. Për të kapërcyer këtë pengesë, studiues nga disa universitete ndërkombëtare ndërtuan një platformë të veçantë izolimi dhe përdorën mikroskopë elektronikë në temperatura shumë të ulëta për të vëzhguar dendritet në gjendjen e tyre natyrore.
Rezultatet treguan se çdo dendrit ka një bërthamë kristalore të rrethuar nga një shtresë shumë e hollë në shkallë nanometrike, e cila vepron si një lloj “korace”. Kjo shtresë e bën strukturën deri në 250 herë më të fortë se litiumi i zakonshëm. Për këtë arsye, këto formacione mikroskopike mund të çajnë edhe elektrolitë të ngurtë që janë shumë më të fortë se vetë litiumi, duke u sjellë më shumë si pyka çeliku sesa si fije të buta.
Ky zbulim u jep inxhinierëve një drejtim të ri për zhvillimin e baterive më të sigurta dhe më jetëgjata, sidomos për automjetet elektrike dhe sistemet e ruajtjes së energjisë. Duke kuptuar se problemi është kryesisht mekanik dhe lidhet me thyeshmërinë e dendriteve, studiuesit po përqendrohen tani në krijimin e aliazheve të litiumit që mund të përkulen pa u thyer.
Kjo qasje mund të parandalojë formimin e të ashtuquajturit “litium i vdekur”, fragmente që shkëputen dhe nuk marrin më pjesë në procesin e ruajtjes së energjisë. Si rezultat, efikasiteti dhe jetëgjatësia e baterive mund të rriten ndjeshëm. Në një kohë kur bota po ecën me shpejtësi drejt elektrifikimit, ky zbulim mund të përbëjë një hap vendimtar për të kapërcyer një nga sfidat më të mëdha teknologjike të dekadave të fundit.
