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脈沖電流充電方法可將鋰離子電池壽命延長一倍

微云疏影 ? 來源:綜合整理 ? 作者:綜合整理 ? 2024-04-19 15:58 ? 次閱讀
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亥姆霍茲與洪堡大學研究團隊近期發表文章宣布找到一項技術,能夠有效延長鋰離子電池壽命至原來的兩倍。研究揭示,通過調整充電器對電解質材料電流傳輸方式,電池在經歷數百次充放電循環后仍能維持較高的能量存儲能力。

鋰離子電池作為一種輕便且耐用的儲能設備,已被廣泛應用于商業領域。然而,由于電解質在陽極和陰極之間的薄膜中穿梭,其容量(即電池健康度)會逐步下降。目前市場上最優質的鋰離子電池采用NMC532化合物及石墨為電極材料,使用壽命可達八年之久。

傳統的充電方式通常采用恒定電流(CC),這導致陽極的固體電解質界面(SEI)增厚,同時NMC532和石墨電極結構出現更多裂紋。而科研團隊創新性地提出了基于脈沖電流(PC)的充電協議,顯著減緩了SEI增厚的速度,并且電極材料的結構變化也有所減少。

研究團隊借助歐洲兩大先進的粒子加速同步加速器設施BESSY II和PETRA III進行了脈沖電流充電實驗。結果顯示,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械應力和裂紋。此外,該方案還有助于抑制NMC532陰極的結構退化。

研究指出,方波電流的高頻脈沖效果最佳。測試證實,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、柏林工業大學教授Julia Kowal博士表示:“脈沖充電在穩定電極材料和界面方面具有諸多優勢,極大地延長了電池的使用壽命。”

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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