Полный литий
Без кота, как говорится, и жизнь не та. Но даже если у вас нет кота, то наверняка есть мобильный телефон. Неважно, с кнопками он или с гибким экраном, его мобильность обеспечивает источник энергии — аккумулятор. Сейчас основной «трудяга» в аккумуляторах — металл литий, поэтому и аккумуляторы литиевые, или, если быть точным, литий-ионные. Хотя под этим названием скрываются довольно разные технологические решения, принцип действия всех литиевых аккумуляторов плюс-минус одинаковый. Между двумя электродами (условными «плюсом» и «минусом») путешествуют туда-сюда ионы лития: когда аккумулятор заряжается — то в одну сторону, а когда разряжается — то в другую. Но, несмотря на кажущуюся простоту, внутри аккумулятора происходит весьма непростая «химия».
Ставя на зарядку свой смартфон, мы обычно не задумываемся о нюансах процессов интеркаляции ионов лития в материал графитового анода. Нас волнует только то, как быстро зарядится телефон и сколько он на этом заряде проработает. А ещё желательно, чтобы и батарейка служила подольше. Ответственные производители аккумуляторов в целом об этом, конечно, знают и стараются делать их более долговечными. Но есть ли какие-то способы продлить жизнь аккумулятору сверх заложенного на заводе? Интернет пестрит разными советами. А что на этот счёт думают химики, которые эти самые аккумуляторы разрабатывают и исследуют?
Научных статей на тему долговечности литий-ионных аккумуляторов написано уже очень много, и регулярно выходят новые. Возьмём, к примеру, статью, где исследователи на испытательном стенде измерили, как меняется ёмкость сотни серийных литиевых аккумуляторных батарей при их длительной эксплуатации в разных условиях: при разной температуре и при разных значениях заряда/разряда. Например, если всё время заряжать аккумулятор только до 20% номинальной ёмкости, а разряжать до 0% или заряжать до 100%, а разряжать только до 80%? Или, к примеру, как меняется ёмкость аккумулятора, если его долго хранить разряженным либо, наоборот, полностью заряженным, заряжать большими токами или малыми и т. д.?