科研团队创新锂离子电池充电技术，寿命延长一倍

4月17日消息，亥姆霍兹中心与柏林洪堡大学的联合科研团队近期发布论文，揭示了将锂离子电池寿命延长一倍的有效策略。

研究发现，改变充电路径以优化电解质材料的电流传输，能够显著提升电池在数百次充放循环后的能量储存能力。

锂离子电池作为一种紧凑且耐用的储能设备，已被广泛应用于商业领域。然而，由于电解质在阳极和阴极之间的薄膜中穿梭，其容量（即健康度）会逐步下降。

当前最优秀的商业级锂离子电池采用NMC532化合物及石墨为电极材料，使用寿命可达8年之久。

传统的恒定电流（CC）充电模式易导致阳极固体电解质界面（SEI）增厚，以及NMC532和石墨电极结构出现更多裂纹。

而科研团队创新性地提出了基于脉冲电流（PC）的充电协议，成功减缓了SEI增厚的速率，同时降低了电极材料的结构变化程度。

研究团队借助欧洲两大顶尖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。

结果显示，PC充电有助于实现石墨中锂离子的均匀分布，从而减轻石墨颗粒中的机械应力和裂纹。此外，该方案还有助于抑制NMC532阴极的结构退化。

研究证实，方波电流的高频脉冲效果最佳。测试数据显示，PC充电可使商用锂离子电池的使用寿命翻番，健康度维持在80%以上。

该研究的主要作者、柏林工业大学教授Julia Kowal博士表示：“脉冲充电在稳定电极材料和界面性能方面具有诸多优势，从而极大地延长了电池的使用寿命。”