科學家找到鋰電池壽命變短原因

美國科學家發現了鋰電池壽命變短的原因

在最新一期《科學進展》(scienceadvances)雜志上發表的一篇論文中，美國科學家表示，鋰電池中鋰離子濃度的波動，可以解釋鋰電池壽命較短的原因，并可能有助于開發出充電速度更快、續航時間更長的電池。

美國能源部布魯克海文國家實驗室(brookhavennationallaboratory)領導的一組研究人員最近發現，假如電池的電極是由納米顆粒構成的，那么當電池出現電流時，部分納米顆粒中的鋰離子濃度會先上升后下降，而不是像之前認為的那樣上升。

晶格是晶體中粒子按幾何順序排列的結構。鋰電池的工作原理是在正極和負極晶格之間移動鋰離子。當帶電時，它們從正極流向負極，反之亦然。

就像一塊海綿，讓我們看到納米顆粒中鋰離子的濃度在不斷新增，布魯克海文國家實驗室主持討論的可持續能源技術科學家王峰說，但與水不同，鋰離子可以選擇性地從某些區域，形成鋰離子濃度的晶格之間。

研究人員指出，在鋰離子進入晶格之前，晶格的結構是非常均勻的，一旦鋰離子進入，晶格就會拉伸，而當鋰離子流出晶格時，晶格就會收縮。鋰離子的不均勻運動可能是一個持久的危害，因為它會扭曲電池中活性成分的結構，并可能導致疲勞和失效。

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