Podwojenie żywotności baterii: umożliwia to zoptymalizowana technologia ładowania

Niech ktoś inny powie, że akceleratory cząstek nie mają wpływu na codzienne życie. Eksperymenty na synchrotronach BESSY II i PETRA III w Helmholtz-Zentrum Berlin w Niemczech mogą mieć znaczący wpływ na wszystkie nasze urządzenia mobilne - w tym oczywiście na pojazdy elektryczne, rowery elektryczne i nie tylko.

W obu obiektach można było przyjrzeć się anodom i katodom zwykłych akumulatorów litowo-jonowych podczas ładowania. W szczególności skupiono się na procesach starzenia na poziomie molekularnym, które stopniowo pogarszają ogólny stan akumulatorów przy każdym procesie ładowania. Spektroskopia Ramana i rentgenowska zostały wykorzystane do identyfikacji poszczególnych cząsteczek w oparciu o rozpraszanie światła i promieniowania rentgenowskiego.

W różnych seriach testowych, komercyjnie używane akumulatory były ładowane prądem stałym lub impulsowym. Dzięki akceleratorowi cząstek możliwe było zajrzenie do wnętrza akumulatora i sprawdzenie, jak się starzeje już po krótkim czasie.

Zamiast mierzyć i porównywać pojemności, można było bezpośrednio zaobserwować drobne pęknięcia w strukturze ogniw i osady na anodzie. W przeciwieństwie do procesów ładowania stałym prądem, po zmianie protokołu ładowania zaobserwowano znacznie mniejsze pogorszenie stanu wewnątrz baterii.

Według badań, największy wpływ ma wybrana częstotliwość. Ładowanie o wysokiej częstotliwości prądem o fali prostokątnej, tj. krótkimi impulsami prądu, podwoiło liczbę cykli ładowania, aż całkowita pojemność spadła do 80 procent mocy początkowej.

Ładowarki z pewnością musiałyby zostać dostosowane, a czas ładowania również mógłby zostać wydłużony. Z drugiej strony, ta prosta konwersja procesów ładowania oferuje możliwość korzystania z istniejącej technologii baterii, która jest produkowana w dużych ilościach, przez dwa razy dłuższy czas.

Bateria w notebooku mogłaby być używana przez dziesięć lat zamiast czterech lub pięciu. Jest również wysoce prawdopodobne, że technologia ta mogłaby zostać przeniesiona na akumulatory w samochodach elektrycznych. Ich żywotność jest określana przez wielu producentów na co najmniej 150 000 kilometrów (100 000 mil). Liczbę tę można również znacznie zwiększyć.