尽管锂离子电池是储存和输送电能最实用、最有效的技术之一，但它的局限性已经开始显现。锂离子电池的主要问题之一是其容量衰减。随着电池循环充放电的次数增加，锂离子电池的容量会逐渐下降。这是由于电化学反应中活性物质的损失和固体电解质膜的老化所引起的。为了解决这一问题，科学家们正在寻找替代材料和储能解决方案，但研究人员现在表示，他们可以让锂离子电池更好地长时间工作。
一个欧洲研究小组开发出一种替代充电方案，使锂离子电池的寿命比现在更长。研究结果表明，通过改变充电器向电解质材料输送电流的方式，电池在经过数百次放电-充电循环后仍能保持较高的能量容量。
锂离子电池是一种结构紧凑、坚固耐用的能源容器，已成为人们的宠儿。电动汽车和电子设备都依赖于它们，但随着电解质穿过分隔阳极和阴极的薄膜，它们的容量会逐渐降低。目前最好的商业级锂离子电池使用的电极由一种名为 NMC532 的化合物和石墨制成，使用寿命长达 8 年。
传统的充电方式是使用恒定电流(CC)的外部电能。研究分析了使用 CC 充电时电池样品的情况，发现阳极的固体电解质界面(SEI)"明显变厚"。此外，他们还在 NMC532 和石墨电极结构中发现了更多裂纹。
较厚的 SEI 和电极上较多的裂缝意味着锂离子电池容量的显著损失。因此，研究人员开发了一种基于脉冲电流(PC)的充电协议。使用新的 PC 协议对电池充电后，研究小组发现 SEI 接口变薄了很多，电极材料发生的结构变化也更少。
研究小组利用欧洲两个领先的粒子加速同步加速器设施"BESSY II"和"PETRA III"进行了脉冲电流充电实验。他们发现，PC 充电可促进石墨中锂离子的"均匀分布"，从而减少石墨颗粒中的机械应力和裂纹。该方案还能抑制 NMC532 阴极的结构退化。
研究表明，方波电流的高频脉冲效果最好。测试表明，PC 充电可使商用锂离子电池的使用寿命延长一倍，容量保持率达到 80%。
这项研究的发现对于商用锂离子电池的设计和使用具有重要意义。通过采用方波电流的高频脉冲充电方式，可以延长电池的使用寿命并提高容量保持率，从而降低了电池更换的频率和成本。此外，该研究还为电池制造商提供了一个新的技术路径，他们可以通过优化电池的充电方式来改善产品性能。
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