日本とスイスの新たな研究によると、リチウムイオン電池には「充電メモリ」の症状がないという広く信じられている考えは誤りかもしれない。
Nature Materials誌（抄録）に掲載されたこの研究は、一般的な電極材料であるリン酸鉄リチウム（LiFePO4）において「充電メモリ」が発現する可能性があることを明らかにしました。その結果、著者らは、リチウムイオン電池システムは電池の充電状態を誤って報告する可能性があると示唆しています。
充電と放電の際には、電極がリチウムイオンを捕捉および放出します。完全に充電されると、粒子はリン酸鉄で構成され、放電時にはリチウムイオンが組み込まれます。
微視的なレベルでは、問題を引き起こす非線形効果があります。一部の粒子はリチウムイオンを放出しますが、化学ポテンシャルは変化しません。そのため、個々の粒子は放電中にイオンを吸収することができず、化学的には「完全に」放電していないにもかかわらず、バッテリーが電流を供給しなくなる「充電メモリ効果」が発生します。
言い換えれば、メモリ効果は、部分的な充電が多すぎる結果として、電極の粒子がリチウム濃度の異なる 2 つのグループに分割されることから生じます。
部分充電後に完全放電すると、リチウムイオン電池に悪影響を与える可能性があります。出典：Nature
「私たちの発見は、綿密な調査と注意深い観察の組み合わせから生まれました。その影響は実に小さく、電圧の相対的な偏差はわずか千分の一程度です」と、ポール・シェラー研究所電気化学エネルギー貯蔵部門のペトル・ノヴァク氏は説明する。同氏は豊田中央研究所と共同でこの研究に取り組んでいる。
ノヴァック氏は、バッテリー管理ソフトウェアを調整することでこの影響を克服できると説明しています。バッテリーを十分長い時間アイドル状態にしておくと、メモリ効果が消去されるからです。®
