[业界新闻]新的充电算法可将锂离子电池的寿命延长一倍 [复制链接]

　　尽管锂离子电池是储存和输送电能最实用、最有效的技术之一，但它的局限性已经开始显现。科学家们正在寻找替代材料和储能解决方案，但研究人员现在表示，他们可以让锂离子电池更好地长时间工作。 [d[w/@  

图片:QQ截图20240417104357.png

x0Loid\f  
　　柏林亥姆霍兹中心（HZB）和柏林洪堡大学的一个欧洲研究小组开发出一种替代充电方案，使锂离子电池的寿命比现在更长。研究结果表明，通过改变充电器向电解质材料输送电流的方式，电池在经过数百次放电-充电循环后仍能保持较高的能量容量。 _<.VP  
f't.?M  
　　锂离子电池是一种结构紧凑、坚固耐用的能源容器，已成为人们的宠儿。电动汽车和电子设备都依赖于它们，但随着电解质穿过分隔阳极和阴极的薄膜，它们的容量会逐渐降低。目前最好的商业级锂离子电池使用的电极由一种名为NMC532的化合物和石墨制成，使用寿命长达8年。 '1b 1N5~  
X#$ oV#  
　　传统的充电方式是使用恒定电流（CC）的外部电能。研究分析了使用CC充电时电池样品的情况，发现阳极的固体电解质界面（SEI）"明显变厚"。此外，他们还在NMC532和石墨电极结构中发现了更多裂纹。 rueaP  

图片:QQ截图20240417104347.png

E72N=7v"  
　　较厚的SEI和电极上较多的裂缝意味着锂离子电池容量的显著损失。因此，研究人员开发了一种基于脉冲电流（PC）的充电协议。使用新的PC协议对电池充电后，研究小组发现SEI接口变薄了很多，电极材料发生的结构变化也更少。 6L8nw+mEK  
jJiuq#;T3  
　　研究小组利用欧洲两个领先的粒子加速同步加速器设施"BESSY II"和"PETRA III"进行了脉冲电流充电实验。他们发现，PC充电可促进石墨中锂离子的"均匀分布"，从而减少石墨颗粒中的机械应力和裂纹。该方案还能抑制NMC532阴极的结构退化。 [
l5jPL}6  
*>=tmW;%  
　　研究表明，方波电流的高频脉冲效果最好。测试表明，PC充电可使商用锂离子电池的使用寿命延长一倍，容量保持率达到80%。 9abUh
3  
L.@$rFhA  
　　这项研究的共同作者、柏林工业大学教授Julia Kowal博士说："脉冲充电可以在电极材料和界面的稳定性方面带来许多优势，并大大延长电池的使用寿命。" cwzkA,e@