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    柏林亥姆霍兹中心 (HZB) 和柏林洪堡大学研究人员设计出新脉冲供电协议,锂电池寿命有望延长一倍!

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    火星人

      财联社4月18日讯(编辑 马兰)锂离子电池应用于从电动汽车到便携式电子产品的各种领域,但这些电池的最大容量会随着时间的推移而降低。它们使用的时间越长,经历的充电周期越多,它们能够拥有的电量就越少。

      联想电脑曾经指出,许多笔记本电脑的电池在电量耗尽之前可以持续使用长达五年,其充电周期大概为300-500次。

    柏林亥姆霍兹中心 (HZB) 和柏林洪堡大学研究人员设计出新脉冲供电协议,锂电池寿命有望延长一倍!

      科学家们也认同,最好的商业级电池,即用镍、钴、锰混合材料NCM523(阴极)和石墨(阳极)作为电极的锂电池,其使用寿命也只不过是8年。

      但一份研究指出,使用新的充电方案可以使锂离子电池的使用寿命长出一倍。来自柏林亥姆霍兹中心 (HZB) 和柏林洪堡大学的欧洲研究人员团队表示,通过优化循环条件,锂离子电池有望使用长达数十年。

      这意味着该充电方案将极大减轻电池制造和回收的压力,从而为商业制造节约成本,并打造更为可持续的未来。

      充电周期翻一倍

      该研究首次发表于今年3月14日的《先进材料科学》杂志上。研究人员们设计了一种新的充电协议——通过脉冲电流而不是恒定电流为设备供电。

      研究人员对比了两种充电协议后发现,恒流充电时,电池样品阳极的固体电解质界面明显更厚,且电极结构中裂纹更多。这意味着锂离子电池容量的显著损失。

      而使用脉冲充电,其不仅促进锂离子在石墨中均匀分布,从而减少了石墨颗粒中的机械应力和裂纹,其还能抑制NCM523阴极结构的退化。这将使电池可进行的充电周期数从恒定电流的大约500增加到1000以上。

      测试结果初步表明,脉冲充电可以在电池容量保持率为80%以上的情况下,使商用锂离子电池的使用寿命延长一倍。

      这份研究进一步证实了此前学界对于脉冲电流的设想。2023年,瑞典KTH皇家理工学院粒子物理学教授Josefin Strandberg就曾发表了一篇论文,发现使用基于脉冲电流的充电协议时,锂离子电池的健康状况得到了明显改善。

      (来源:财联社 马兰)

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