Il nuovo algoritmo di ricarica raddoppia la durata delle batterie agli ioni di litio

Le batterie agli ioni di litio rappresentano attualmente una delle tecnologie più pratiche ed efficaci per immagazzinare e trasportare l’energia elettrica. Anche se i loro limiti cominciano a emergere, gli scienziati sono alla ricerca di materiali alternativi e soluzioni per lo stoccaggio dell’energia. I ricercatori ora affermano di poter migliorare significativamente le prestazioni a lungo termine delle batterie agli ioni di litio.

I metodi di ricarica tradizionali utilizzano l'alimentazione esterna a corrente costante (CC). Un’analisi dei campioni di batterie caricate utilizzando CC ha rivelato un aumento significativo dello spessore dell’interfaccia dell’elettrolita solido (SEI) sull’anodo. Inoltre, sono state trovate più crepe nell’NMC532 e nelle strutture degli elettrodi di grafite, con conseguente perdita significativa di capacità della batteria agli ioni di litio.

Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno sviluppato un protocollo di ricarica basato sulla corrente impulsiva (PC). Dopo aver caricato la batteria con il nuovo protocollo PC, il gruppo di ricerca ha scoperto che l’interfaccia SEI era diventata molto più sottile e che c’erano meno cambiamenti strutturali nel materiale degli elettrodi. La ricarica del PC promuove a"distribuzione uniforme"degli ioni di litio nella grafite, riducendo lo stress meccanico e le crepe nelle particelle di grafite. Lo schema inibisce anche il degrado strutturale del catodo NMC532. I test hanno dimostrato che gli effetti degli impulsi ad alta frequenza della corrente ad onda quadra sono più efficaci. La ricarica del PC può raddoppiare la durata delle batterie commerciali agli ioni di litio, con un tasso di mantenimento della capacità fino all’80%.

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