Ten sposób ładowania mógłby uratować miliony smartfonów

Akumulatory litowo-jonowe pokazały swoje ograniczenia, gdy producenci elektroniki zaczęli pakować je do wszystkiego. Tęgie głowy na całym świecie szukają innych sposobów przechowywania energii i testują alternatywne materiały. Jest też grupa pracująca z tym, co już mamy. I ta grupa właśnie zaproponowała, by ładować akumulatory Li-Ion inaczej. Ma to przynieść sporo korzyści.

By bateria dłużej trzymała pojemność

Za ładowanie akumulatorów Li-Ion wzięli się badacze z Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) i Uniwersytetu Humboldta w Berlinie. Opracowali schemat ładowania, dzięki któremu akumulatory stają się bardziej odporne i zachowują większą pojemność energetyczną po setkach cykli rozładowania i ponownego ładowania.

Pojemność popularnych akumulatorów maleje z czasem, w miarę jak elektrolit przesącza się przez membranę oddzielającą anodę i katodę. Najlepsze dostępne obecnie na rynku używają elektrod wykonanych z związku znanego jako NMC532 i grafitu. To daje im 8 lat użyteczności przy ładowaniu prądem stałym z zewnętrznego źródła. To ładowanie powoduje budowanie się osadu na elektrodach oraz pęknięcia w ich strukturze. Im więcej zmian, tym gorzej pracuje akumulator.

A gdyby ładować je inaczej? Naukowcy opracowali protokół ładowania oparty na prądzie impulsowym, a konkretnie falą kwadratową o wysokiej częstotliwości. I rzeczywiście, liczne eksperymenty wykazały, że ten sposób ładowania powoduje znacznie mniej uszkodzeń strukturalnych elektrod. Prąd impulsowy promuje równomierny układ atomów jonów litu w graficie, co powoduje mniejsze naprężenia, a więc mniej pęknięć. Katoda z NMC532 również degraduje się wolniej.