BESSY II：脉冲充电如何提高电池的使用时间

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研究团队通过对锂离子电池的充电协议进行改进，发现使用高频脉冲电流充电可以减少老化效应，从而延长电池的使用寿命。该国际研究由Philipp Adelhelm（洪堡大学和Humboldt University）领导，与柏林工业大学和丹麦奥尔堡大学的团队合作完成。在BESSY II X射线源进行的实验证明了这一点。

锂离子电池广泛应用于电动车辆和电子设备中，但它们的容量会随着数百次充放电逐渐减小。传统的充电方式是采用恒定电流充电，但研究表明这并不是最有利的方法。研究发现，使用脉冲电流充电可以减少电池的老化效应，延长其使用寿命。

在Aalborg大学进行的实验显示，在使用脉冲电流充电的电池中，阳极处的固体电解质界面(SEI)更薄，同时电极材料的结构变化也更少，这有助于保持电池的容量。相比之下，采用常规的恒定电流充电方法会造成SEI增厚和电极结构的裂纹，导致电池容量下降。

HZB研究人员徐耀琳博士在洪堡大学和BESSY II进行了实验，并使用Raman光谱学、稳态法和X射线吸收光谱技术分析了不同充电协议下的电池情况。他得出结论称，脉冲充电促进了石墨中锂离子的均匀分布，减少了机械应力和石墨颗粒的开裂，从而提高了石墨阳极的结构稳定性。脉冲充电还抑制了NMC532阴极材料的结构变化。

研究还指出，脉冲电流的频率至关重要：方波脉冲电流的高频率充电协议能够使商业锂离子电池的循环寿命延长一倍。电气储能技术专家Julia Kowal教授强调了脉冲充电在稳定电极材料和界面方面的优势，以及在延长电池使用寿命方面的重要性。

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