Die Hersteller von Akkus k�nnen mit einem kleinen Trick daf�r sorgen, dass ihre Stromspeicher wesentlich l�nger halten. Entscheidend hierbei ist die erste Ladung, mit der die Batterien in ihr Leben starten, wie eine aktuelle Forschungsarbeit zeigt.
Lithium-Schutzschicht entsteht
Wissenschaftler des SLAC-Stanford Battery Center konnten zeigen, dass eine schnelle Erstladung von Lithium-Ionen-Batterien mit hohen Str�men ihre Lebensdauer um 50 Prozent verl�ngern kann. Die Forscher fanden heraus, dass die Akkus, die direkt nach der Produktion mit ungew�hnlich hohen Str�men geladen wurden, nicht nur l�nger halten, sondern auch schneller betriebsbereit sind: Der anf�ngliche Ladeprozess, der �blicherweise zehn Stunden dauert, konnte auf nur 20 Minuten verk�rzt werden.
Nach Angaben der in der Fachzeitschrift Joule ver�ffentlichte Studie, nutzten die Forscher des SLAC-Stanford Battery Centers KI-Analysen, um die spezifischen Ver�nderungen in den Batterieelektroden zu identifizieren, die f�r die gesteigerte Lebensdauer verantwortlich sind. Diese Erkenntnisse sind f�r Batteriehersteller wertvoll, da sie den Produktionsprozess optimieren und die Produktqualit�t verbessern k�nnen.
Ein interessantes Ergebnis der Studie ist, dass die schnelle Ladung mit hohen Str�men zwar zu einem erheblichen Verlust von Lithium f�hrt, aber dennoch die Lebensdauer der Batterie verl�ngert wird. Ein Teil des verlorenen Lithiums wird f�r die Bildung einer Schutzschicht namens SEI (Solid Electrolyte Interphase) an der negativen Elektrode verwendet. Unter Schnellladebedingungen werden Lithium-Ionen jedoch auch in Nebenreaktionen an der negativen Elektrode verbraucht, wodurch zus�tzlicher Raum in den Elektroden geschaffen wird, was die Leistung und Lebensdauer der Batterie verbessert.
Leicht anwendbar
Die Forschungsergebnisse haben praktische Auswirkungen auf die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, nicht nur f�r Elektrofahrzeuge und das Stromnetz, sondern auch f�r andere Technologien, erkl�rte Steven Torrisi, einer der beteiligten Forscher. “Die Ergebnisse dieser Studie demonstrieren einen generalisierbaren Ansatz zur Optimierung dieses entscheidenden Schritts in der Batterieherstellung”, sagte Torrisi. “Wir k�nnen m�glicherweise das Gelernte auf neue Prozesse, Einrichtungen, Ger�te und Batteriezusammensetzungen �bertragen.”
�berraschenderweise erwiesen sich nur zwei Faktoren als besonders wichtig f�r den Start in ein langes Akku-Leben: die Temperatur und der Ladestrom. Experimente best�tigten, dass das Laden mit hohen Str�men die Lebensdauer der Batterie erheblich verl�ngert und die Anzahl der deaktivierten Lithium-Ionen zu Beginn deutlich erh�ht. Die Forscher hoffen, dass diese neuen Erkenntnisse zu einer Optimierung der Batterieherstellung und einer besseren Balance zwischen Leistung und Effizienz f�hren werden.
Zusammenfassung
- Erste Ladung von Akkus entscheidend f�r l�ngere Lebensdauer
- Schnelle Erstladung kann Lebensdauer um 50% verl�ngern
- Studie des SLAC-Stanford Battery Centers nutzt KI-Analysen
- Schnellladung f�hrt zu Verlust von Lithium, aber verbessert Leistung
- Ergebnisse k�nnten Produktionsprozesse optimieren
- Wichtige Faktoren sind Temperatur und Ladestrom
- Neue Erkenntnisse k�nnten zu effizienteren Batterien f�hren
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