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科學家終于搞清了鋰離子電池老化的一個重要機理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2017-04-27  來源:cnbeta網站  作者:鑫欏資訊
摘要:     數(shù)碼產品的用戶們發(fā)現(xiàn),隨著時間的推移,電池容量總會損耗掉一些。雖然剛買來時的續(xù)航表現(xiàn)還不錯,但經歷2年頻繁的充放電之后,它就完全是兩個樣了。好消息是,美國能源部的科學家們,最近似乎搞...

    數(shù)碼產品的用戶們發(fā)現(xiàn),隨著時間的推移,電池容量總會損耗掉一些。雖然剛買來時的續(xù)航表現(xiàn)還不錯,但經歷2年頻繁的充放電之后,它就完全是兩個樣了。好消息是,美國能源部的科學家們,最近似乎搞清楚了導致電池“縮容”的其中一種機理,未來有望想出應對的策略。在一顆常見的鋰離子可充電電池中,鋰離子可以在陰陽兩極的電解液中穿行,從而產生為設備供能的電流。而所謂的容量,可簡單理解成電池中(在充放電時)來回跑的鋰離子體積。
 
    當錳離子(上圖灰色)被從電池的陰極(藍色區(qū)域)剝離時,就會與電池陽極(金色區(qū)域)附近的電解液發(fā)生反應,并捕獲鋰離子(上圖綠黃色)。
 
    美國能源部的這項研究發(fā)現(xiàn),組成電池電極的材料經常會破裂分解,使得某些金屬離子(這里特指錳元素)可以自由浮動并跑到相反的電極那,然后困陷住鋰離子。
 
    隨著時間的推移,越來越多的鋰離子不能投入正常工作(被鎖?。?,電池的容量也因此而逐漸降低,最終導致無法繼續(xù)提供理想的續(xù)航時間。
 
    研究論文合著者 Daniel Abraham 解釋到:“這與電極上錳元素的 管理 、以及被困住的鋰離子數(shù)量有著嚴格的相關性。不過現(xiàn)在,我們已經知曉了幕后的這種機制,將來會找到辦法去克服它”。 
 
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