Technologie

Takiego ładowania chce każdy użytkownik smartfona. Naukowcy rozwiązali najważniejsze problemy

Jakub Szczęsny
Takiego ładowania chce każdy użytkownik smartfona. Naukowcy rozwiązali najważniejsze problemy
5

Baterie litowo-jonowe to coś, bez czego nie jesteśmy w stanie funkcjonować jako społeczeństwo cyfrowe. Choć uniwersalne i po prostu dobre — mają swoje ograniczenia. Przede wszystkim, w miarę upływu czasu (i cykli ładowania), ich wydajność spada. Z efektem starzenia się baterii możemy jednak efektywnie walczyć: wszystko dzięki innowacyjnej metodzie ładowania prądem impulsowym o wysokiej częstotliwości.

Badania przeprowadzone przez zespół naukowców z Helmholtz-Zentrum Berlin i Uniwersytetu Humboldta w Berlinie mówią wprost: być może "źle" ładujemy baterie litowo-jonowe i istnieje lepsza metoda. Proponują oni ładowanie prądem impulsowym o wysokiej częstotliwości, co — według ich badań — może skutecznie przeciwdziałać efektowi "starzenia się" baterii. Współpracując z zespołami z Uniwersytetu Technicznego w Berlinie i Uniwersytetu Aalborg w Danii, badacze przeprowadzili szereg eksperymentów, które pozwalają opracować metody optymalizacji ładowania przeróżnych urządzeń — w tym smartfonów, które są najpowszechniejszymi sprzętami w rękach konsumentów na całym świecie.

Tradycyjna metoda doprowadza do stopniowego pogarszania się wydajności baterii wraz z upływem czasu i wzrostem liczby cykli. Natomiast ładowanie za pomocą prądu impulsowego — jak wynika z badań — może znacząco opóźnić proces starzenia się akumulatora, zachowując jednocześnie jego pojemność na wyższym poziomie przez dłuższy czas.

Przyznam szczerze, że przyjmuję te wiadomości z pewną ulgą (choć do wprowadzenia tej metody ładowania w środowisku komercyjnym jeszcze daleka droga). Po tym, jak w iPhone'ie 12 doprowadziłem w nieco ponad rok do zjazdu maksymalnej pojemności baterii w okolice 77 procent, w kupionych dwóch iPhone'ach 15 Pro Max hipochondrycznie ustawiliśmy sobie z partnerką "na sztywno" ładowanie do 80 procent na stałe. Oznacza to, że nigdy nie korzystamy z pełnych możliwości akumulatora po to, aby nie doprowadzić do jego szybkiej degradacji. W zamian za to kupiliśmy sobie po ładującym bezprzewodowo powerbanku z MagSafe'em — w razie, gdybyśmy potrzebowali nieco więcej energii w ciągu dnia. Gdybym rzeczywiście mógł skorzystać z realnie wpływającego na starzenie się baterii rozwiązania, które nie oznacza kompromisów takich jak ten powyższy — byłbym przeszczęśliwy.

Dodatkowe badania przeprowadzone za pomocą aparatu rentgenowskiego BESSY II wykazały, że baterie ładowane prądem impulsowym wykazują subtelniejsze zmiany w strukturze elektrod, co przekłada się na lepszą stabilność układu. Potwierdzono także inne korzyści wynikające z zastosowania tej metody — m.in. zmniejszenie naprężeń mechanicznych i stopniowego pojawiania się mikropęknieć grafitu w anodzie — ma to istotny wpływ na żywotność baterii litowo-jonowych.

Prąd impulsowy musi mieć jednak odpowiednią częstotliwość. Wykorzystanie wyższych częstotliwości — jak wskazują naukowcy — może nawet podwoić żywotność baterii litowo-jonowych. Potrzebne są dalsze badania, aczkolwiek już teraz pewne jest, że ta metoda ma spory potencjał ku temu, by stać się przyczynkiem do dalszego rozwoju baterii litowo-jonowych. Rozwiązuje jeden z istotniejszych problemów, jakie trawią używane przez nas urządzenia i proponuje całkiem prostą (w porównaniu do innych) receptę na zjawisko starzenia się akumulatorów.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu