Rewolucyjny sposób ładowania. Twój telefon będzie mógł pracować dłużej?

W większości urządzeń elektronicznych, od zaawansowanych technologicznie smartfonów, przez gamingowe laptopy, po pojazdy elektryczne, stosuje się akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion). Ich głównym ograniczeniem jest szybko spadająca żywotność. Objawia się to zmniejszaniem pojemności baterii po każdym cyklu ładowania. Czołowe modele osiągają żywotność na poziomie ośmiu lat.

Dotychczasowy, klasyczny sposób wykorzystujący prąd stały prowadzi do powstawania mikropęknięć w strukturze elektrod oraz grafitu, co z czasem skutkuje znaczącą utratą ich pojemności.

Zespół naukowców z Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) oraz Uniwersytetu Humboldtów zaprojektował innowacyjny sposób ładowania baterii za pomocą prądu pulsacyjnego. W badaniach wykorzystano dwa czołowe europejskie synchrotrony – BESSY II oraz PETRA III – aby przetestować nową technikę.

Badania wykazały, że ładowanie za pomocą pulsującego prądu o prostokątnej fali o wysokiej częstotliwości umożliwia zachowanie do 80% pojemności nawet po wielu cyklach użytkowania. Jak stwierdziła dr Julia Kowal z TU Berlin, współautorka badania, "Ładowanie impulsowe może przynieść wiele korzyści pod względem stabilności materiałów elektrod i interfejsów oraz znacznie wydłużyć żywotność baterii".

Najistotniejszą korzyścią z ulepszonego sposobu ładowania jest perspektywa znacznego wydłużenia czasu pracy akumulatorów litowo-jonowych. To oznacza mniejsze wydatki na nowe baterie lub urządzenia, a także zmniejszenie ilości odpadów elektronicznych. Jednak, aby móc skorzystać z tego rozwiązania, niezbędne będzie wprowadzenie nowych ładowarek.

Szczegółowe informacje na temat badania można znaleźć w czasopiśmie "Advanced Energy Materials" (DOI: 10.1002/aenm.202400190).