让别人说粒子加速器对日常生活没有影响。在德国柏林亥姆霍兹中心的同步加速器BESSY II和PETRA III上进行的实验可能会对我们所有的移动设备产生重大影响——当然包括电动汽车、电动自行车等。
在这两个设施中,都可以在充电过程中查看普通锂离子电池的阳极和阴极。更具体地说,重点是分子水平上的老化过程,随着每次充电过程,可充电电池的总体状况逐渐恶化。拉曼光谱和 X 射线光谱用于根据光和 X 射线的散射来识别单个分子。
在各种测试系列中,商用电池要么采用恒定电流充电,要么采用脉冲电流浪涌充电。借助粒子加速器,我们可以观察电池内部并了解其在短时间内的老化情况。
可以直接观察电池结构中的微小裂缝和阳极上的沉积物,而不是测量和比较容量。与恒流充电过程相比,当充电协议改变时,电池内部的劣化明显减少。
研究表明,选择的频率影响最大。采用方波电流(即短电流脉冲)的高频充电使充电周期数加倍,直到总容量降至初始功率的80%。