Поділ струму на крихітні імпульси може зменшити проблеми з фізичним і хімічним руйнуванням батареї.
Група вчених з інститутів у Данії та Берліні запропонувала новий спосіб зарядки, який може значно збільшити термін служби батареї. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Advanced Energy Materials, зарядка імпульсним струмом може вдвічі подовжити час, коли місткість акумулятора опускається до 80%. Такий показник часто означає прискорену деградацію батареї та сигналізує про швидке закінчення терміну служби.
Зазвичай технології накопичення й утримання енергії розвиваються дуже повільними темпами та часто натикаються на скептицизм. У цьому випадку все інакше – замість спроб домогтися небувалого рівня ефективності передових матеріалів і електрохімічних реакцій, дослідники наголошують на тому, як зарядний пристрій доставляє енергію.
Акумуляторні батареї заряджаються постійним струмом за постійної напруги, що спричиняє механічний і хімічний вплив на її компоненти. Зарядка імпульсним струмом, навпаки, посилає повторювані електричні імпульси замість безперервного потоку. Для порівняння можна навести приклад із затором із сотні машин або чергою з людей, які прагнуть потрапити на захід. Усе це відбувається тому, що швидкість потоку більша, ніж пропускні можливості. Теж саме і з електронами, якщо їх пропускати невеликими порціями, та ще й з перервами, то це буде більш ефективним.
По-перше, імпульсний режим уповільнює процес, коли анодний матеріал на основі літію твердне до так званого кордону розділу (твердого електроліту). Виникає неминучий побічний ефект батарей, що перезаряджаються, який знижує місткість і рівень вихідної потужності. По-друге, нижча напруга уповільнює появу тріщин у графітовому електроді через фізичний тиск. По-третє, імпульси дають змогу створити міцніші молекулярні зв’язки між атомами, що складають додатковий матеріал електрода (NMC532), що також допомагає йому залишатися цілим.
Висновок простий: постійно висока швидкість заряджання призводить до фізичного та хімічного руйнування сучасних акумуляторів, але поділ струму на крихітні імпульси зменшує ці проблеми приблизно вдвічі. Таку пропозицію можна відносно легко впровадити, використовуючи доступні сьогодні матеріали.