脈沖電流充電方法可將鋰離子電池壽命延長一倍

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?！?/p>