در جدیدترین اخبار منتشر شده در صنعت تکنولوژی مطلع شدیم که دانشمندان الگوریتم شارژ جدید را توسعه داده‌اند که عمر مفید باتری‌ها را تا دو برابر افزایش می‌دهد.
باتری‌های لیتیوم یون علی‌رغم اینکه یکی از کاربردی‌ترین و موثرترین فناوری‌ها برای ذخیره و تحویل انرژی الکتریکی هستند، محدودیت‌های خود را نشان می‌دهند. دانشمندان به دنبال مواد جایگزین و راه‌حل‌های ذخیره انرژی هستند، در همین راستا محققان اکنون در اظهارات خود بیان کردند که باتری‌های لیتیوم یونی می‌توانند بهتر و برای مدت طولانی کار کنند.
براساس گزارش منتشر شده توسط رسانه Techspot مطلع شدیم که تیمی از محققان اروپایی از Helmholtz-Zentrum برلین (HZB) و دانشگاه Humboldt در برلین یک الگوریتم شارژ جدید را توسعه داده‌اند که می‌تواند عمر مفید باتری‌ها را تا دو برابر افزایش دهد. این مطالعه نشان می‌دهد که باتری‌ها پس از صدها چرخه تخلیه شارژ با تغییر نحوه انتقال جریان شارژر به مواد الکترولیت، انعطاف‌پذیرتر می‌شوند و ظرفیت انرژی بالاتری را حفظ می‌کنند.
باتری‌های لیتیوم یونی مخازن انرژی فشرده و قوی هستند که در دستگاه‌های زیادی مورد استفاده قرار گرفته شده‌اند؛ وسایل نقلیه الکتریکی گرفته تا دستگاه‌های الکترونیکی به آن‌ها متکی هستند اما با این حال ظرفیت باتری‌ها به تدریج با عبور الکترولیت‌ها از غشایی که آند و کاتد (الکترود منفی و الکترود مثبت) را در خود جدا می‌دهند، کاهش می‌یابد. بهترین باتری‌های لیتیوم یون تجاری موجود از الکترودهای ساخته شده از ترکیبی به نام NMC532 و گرافیت استفاده می‌کنند و عمر مفید آن‌ها حداکثر به ۸ سال می‌رسد.
شارژ معمولی از جریان ثابت (CC) انرژی الکتریکی خارجی استفاده می کند. محققان در مطالعات خود اتفاقاتی را که برای نمونه‌های باتری در هنگام استفاده از شارژ CC رخ داد، تجزیه و تحلیل کرده‌اند و کاشف به عمل آمد که رابط الکترولیت جامد آند (SEI) «به طور قابل توجهی ضخیم‌تر است». علاوه بر این، آن‌ها در ساختار NMC532 و الکترود گرافیت ترک‌های بیشتری پیدا کردند.
ضخامت بیشتر برای SEI و وجود ترک‌های بیشتر در الکترودها به معنی از دست رفتن قابل‌توجه ظرفیت باتری‌ها می‌باشد؛ بنابراین محققان یک پروتکل شارژ براساس جریان پالسی (PC) توسعه داده‌اند. آن‌ها پس از شارژ باتری‌ها با این پروتکل جدید، متوجه شدند که رابط SEI بسیار نازک‌تر است و مواد الکترود تغییرات ساختاری کمتری پیدا می‌کند.
این تیم از دو مرکز پیشرو در زمینه سینکروترون اروپا برای شتاب ذرات، «BESSY II» و «PETRA III» برای انجام آزمایش‌های شارژ مجدد جریان پالسی استفاده کرد. آن‌ها همچنین متوجه شدند که شارژ PC باعث «توزیع همگن» یون‌های لیتیوم در گرافیت می‌شود که این امر نیز استرس مکانیکی و ترک‌خوردگی ذرات آن را کمتر می‌کند. این پروتکل همچنین می‌تواند تخریب ساختاری کاتد NMC532 را سرکوب می‌کند.
دکتر «جولیا کوال»، استاد دانشگاه برلین و یکی از نویسندگان این مطالعه که در ژورنال Advanced Energy Materials منتشر شده است، می‌گوید:
شارژ پالسی می‌تواند مزایای زیادی از نظر پایداری مواد الکترود و رابط‌ها داشته باشد و به‌طور قابل‌توجهی طول عمر باتری‌ها را افزایش دهد.
این مطالعه نشان می‌دهد که پالس با فرکانس بالا با جریان موج مربع بهترین نتیجه را ایجاد می‌کند. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که شارژ رایانه‌شخصی می‌تواند طول عمر باتری‌های لیتیوم یون تجاری را با ۸۰ درصد حفظ ظرفیت دو برابر کند. با ما همراه باشید در صورت انتشار اخبار جدید در رابطه با این موضوع بلافاصله آن را با شما به اشتراک خواهیم گذاشت. همچنین شما نیز می‌توانید نظرات خود را درباره الگوریتم شارژ جدید توسعه یافته توسط محققان با ما در میان بگذارید.
