亥姆霍茲與洪堡大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)近期發(fā)表文章宣布找到一項(xiàng)技術(shù)，能夠有效延長(zhǎng)鋰離子電池壽命至原來(lái)的兩倍。研究揭示，通過(guò)調(diào)整充電器對(duì)電解質(zhì)材料電流傳輸方式，電池在經(jīng)歷數(shù)百次充放電循環(huán)后仍能維持較高的能量存儲(chǔ)能力。

鋰離子電池作為一種輕便且耐用的儲(chǔ)能設(shè)備，已被廣泛應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。然而，由于電解質(zhì)在陽(yáng)極和陰極之間的薄膜中穿梭，其容量（即電池健康度）會(huì)逐步下降。目前市場(chǎng)上最優(yōu)質(zhì)的鋰離子電池采用NMC532化合物及石墨為電極材料，使用壽命可達(dá)八年之久。

傳統(tǒng)的充電方式通常采用恒定電流（CC），這導(dǎo)致陽(yáng)極的固體電解質(zhì)界面（SEI）增厚，同時(shí)NMC532和石墨電極結(jié)構(gòu)出現(xiàn)更多裂紋。而科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了基于脈沖電流（PC）的充電協(xié)議，顯著減緩了SEI增厚的速度，并且電極材料的結(jié)構(gòu)變化也有所減少。

研究團(tuán)隊(duì)借助歐洲兩大先進(jìn)的粒子加速同步加速器設(shè)施BESSY II和PETRA III進(jìn)行了脈沖電流充電實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，PC充電有助于石墨中鋰離子的均勻分布，從而減輕石墨顆粒中的機(jī)械應(yīng)力和裂紋。此外，該方案還有助于抑制NMC532陰極的結(jié)構(gòu)退化。

研究指出，方波電流的高頻脈沖效果最佳。測(cè)試證實(shí)，PC充電可使商用鋰離子電池使用壽命翻番，健康度保持在80%以上。

該研究的主要作者、柏林工業(yè)大學(xué)教授Julia Kowal博士表示：“脈沖充電在穩(wěn)定電極材料和界面方面具有諸多優(yōu)勢(shì)，極大地延長(zhǎng)了電池的使用壽命。”