Срок службы литий-ионных аккумуляторов можно значительно увеличить за счет адаптированного протокола зарядки, как показывает недавно опубликованное исследование, проведенное в Германии. Этот тип аккумулятора встречается во многих устройствах – от смартфонов до электромобилей. Напомним, под протоколом быстрой зарядки, согласно Википедии, понимают методику передачи повышенных мощностей через стандартный разъём USB.
Протокол зарядки пульсирующим электрическим током может продлить срок службы литий-ионных батарей. Источник изображения: iFixit Обычно батареи заряжаются постоянным током. Однако со временем они теряют часть своей ёмкости из-за многократной зарядки. Поэтому ученые из исследовательского центра имени Гельмгольца в Берлине хотели выяснить, действительно ли постоянный ток является лучшим протоколом зарядки для литий-ионных аккумуляторов. Они обнаружили, что пульсирующий ток при зарядке приводит к меньшему износу батарей.
Ученые провели испытания, в ходе которых проанализировали батареи с помощью источника рентгеновского излучения BESSY II. Заряжали аккумуляторы либо обычным постоянным током, либо пульсирующим. Процессы зарядки повторялись несколько раз, а затем проверялось, насколько менялась ёмкость аккумуляторов.
В батареях, заряжаемых постоянным током, граница раздела твердого электролита на аноде батареи была значительно толще и на электродах появлялось больше трещин. В обоих случаях батареи потеряли часть своей ёмкости. Однако зарядка пульсирующим током приводила к меньшему износу батарей. Судя по всему, зарядка пульсирующим током в долгосрочной перспективе оказывала на них меньшую нагрузку.
Однако после своих экспериментов исследователи также уточняют, что частота пульсирующего тока имеет ключевое значение. Протоколы высокочастотной зарядки пульсирующим током позволяют батареям прослужить дольше всего — согласно исследованию, до двух раз дольше, чем при обычных методах зарядки. Поэтому исследователи рекомендуют улучшить протоколы зарядки различных устройств, чтобы повысить производительность аккумулятора.
