Novi protokol bi mogao da značajno smanji starenje baterija tokom vremena.
Iako su jedno od najpraktičnijih i najefektivnijih rešenja za skladištenje i isporuku električne energije, litijum-jonske baterije imaju ograničenja koja ometaju efektivan razvoj novih tehnologija. Ipak, dok čekamo alternativu, istraživači sada kažu da mogu učiniti da litijum-jonske baterije rade bolje i duže.
Tim istraživača sa instituta Helmholtz-Zentrum Berlin i Humboltovog univerziteta u Berlinu razvio je alternativno rešenje za punjenje koje bi učinilo da litijum-jonske baterije traju mnogo duže nego što je to trenutno slučaj. Istraživanje je pokazalo da promenom načina na koji se struja isporučuje u materijale elektrolita, baterija postaje otpornija i zadržava veći kapacitet nakon nekoliko stotina ciklusa punjenja i pražnjenja.
Jedan od najvećih problema litijum-jonskih baterija je to što se njihov kapacitet vremenom smanjuje. Najbolje komercijalne Li-Ion baterije koriste elektrode napravljene od jedinjenja poznatog kao NMC532 i grafita, i obezbeđuju radni vek do 8 godina.
Tradicionalne metode punjenja koriste konstantnu struju (CC), a istraživači su utvrdili da ovaj vid jednosmerne struje uzrokuje zadebljanje interfejsa čvrstog elektrolita anode i pukotine u strukturama NMC532 i grafitnih elektroda. Posledica je značajan gubitak kapaciteta, ali istraživači su pronašli rešenje.
Umesto konstantne struje, tim je osmislio protokol punjenja zasnovan na pulsirajućoj struju (PC). Nakon ekstenzivnog punjenja baterija PC protokolom, tim je otkrio da ova metoda promoviše "homogenu distribuciju" litijum jona u grafitu, a rezultati su pokazali da je interfejs znatno tanji, kao i da su materijali elektroda pretrpeli manje strukturnih promena.
"Pulsno punjenje moglo bi da donese mnoge prednosti u pogledu stabilnosti materijala elektroda i interfejsa i značajno produži radni vek baterija", kaže Džulija Koval, koautorka studije.
Koliko bi radni vek baterije bio duži? Testovi su pokazali da PC punjenje može udvostručiti radni vek komercijalnih litijum-jonskih baterija, uz zadržavanje kapaciteta od 80 odsto.