脉冲电流充电方法可将锂离子电池寿命延长一倍

亥姆霍兹与洪堡大学研究团队近期发表文章宣布找到一项技术，能够有效延长锂离子电池寿命至原来的两倍。研究揭示，通过调整充电器对电解质材料电流传输方式，电池在经历数百次充放电循环后仍能维持较高的能量存储能力。

锂离子电池作为一种轻便且耐用的储能设备，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（即电池健康度）会逐步下降。目前市场上最优质的锂离子电池采用NMC532化合物及石墨为电极材料，使用寿命可达八年之久。

传统的充电方式通常采用恒定电流（CC），这导致阳极的固体电解质界面（SEI）增厚，同时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，显著减缓了SEI增厚的速度，并且电极材料的结构变化也有所减少。

研究团队借助欧洲两大先进的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。

研究指出，方波电流的高频脉冲效果最佳。测试证实，PC充电可使商用锂离子电池使用寿命翻番，健康度保持在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方面具有诸多优势，极大地延长了电池的使用寿命。”