スマートフォンやノートPCを長く大事に使う人の中には、使用しているうちにバッテリーがへたってきて、満充電してもすぐに電池切れが起きる問題に悩まされる人が少なくないはず。一定の電流を流す「定電流」ではなく「パルス電流」を使って充電することにより、多くのデバイスで使われているリチウムイオン電池の寿命を倍増させることが可能との研究結果が発表されました。
ドイツ・フンボルト大学ベルリンおよびデンマーク・オールボー大学の研究チームによると、現行の最先端リチウムイオン電池は電極にリチウムニッケルマンガンコバルト酸化物とグラファイトを採用したもので、耐用年数は5～8年程度だとのこと。これは、充電サイクルにすると300～500回程度とされています。
より高度な充電プロトコルであるパルス電流を使うと、このリチウムイオン電池の寿命が延びる可能性がこれまでの研究で示唆されてきましたが、そのメカニズムはよくわかっていなかったため、実用化の妨げとなっていました。 充電方式の違いがバッテリーの劣化に及ぼす影響を調べるため、研究チームは市販のリチウムイオン電池を定電流とパルス電流で充電し、100サイクルごとにバッテリーの健康状態を診断する実験を行いました。その結果、パルス電流で充電したバッテリーは寿命が倍になることが確かめられました。 以下は、実験の結果をまとめたグラフです。定電流で充電したバッテリーは、500サイクルの時点で充電容量が80％を切って事実上の寿命に達し、1000サイクル後にはたった37.8％しか残っていませんでした。一方、周波数が100Hzのパルス電流で充電したバッテリーは80％になるまで700サイクル持ちこたえ、1000サイクル後も66.48％の容量を維持していました。そして、周波数2000HzのPulse-2000では、1000サイクルを超えても80％以上の性能を維持したままでした。
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