BESSY II：脉冲充电如何延长电池的使用寿命

改进的充电协议可能有助于延长锂离子电池的使用寿命。一个国际团队证明，使用高频脉冲电流充电可以减少老化效应。该研究由 Philipp Adelhelm(HZB 和洪堡大学)领导，与柏林工业大学和丹麦奥尔堡大学的团队合作。 X 射线源 BESSY II 上的实验尤其具有启发性。

锂离子电池功能强大，用途广泛，从电动汽车到电子设备。然而，它们的容量在数百次充电循环过程中逐渐下降。最好的商用锂离子电池的电极由所谓的NMC532(分子式：LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2)和石墨制成，使用寿命长达八年。电池通常采用恒流充电。

但这真的是最有利的方法吗? HZB 和柏林洪堡大学的 Philipp Adelhelm 教授小组的一项新研究明确回答了这个问题：“不”。该研究发表在《先进能源材料》杂志上，分析了充电协议对电池使用寿命的影响。

老化效应分析

部分电池测试是在奥尔堡大学进行的。电池要么采用传统的恒流 (CC) 充电，要么采用新的脉冲电流 (PC) 充电协议。事后分析揭示了几次充电循环后的明显差异：在 CC 样品中，阳极处的固体电解质界面 (SEI) 明显更厚，这损害了容量。

研究小组还发现NMC532和石墨电极的结构中有更多裂纹，这也导致了容量损失。相比之下，PC 充电导致 SEI 界面更薄，电极材料的结构变化更少。

BESSY II 和 PETRA III 的同步加速器实验

HZB 研究员 Yaolin Xu 博士随后领导对洪堡大学和 BESSY II 的锂离子电池进行了研究，利用操作拉曼光谱和膨胀测量以及 X 射线吸收光谱来分析使用不同协议充电期间发生的情况。补充实验在 PETRA III 同步加速器上进行。

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