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电池知识

电池老化的原因是什么?

来源:宝鄂实业    2019-11-01 21:48    点击量:
为什么电池持续的时间越长,获得的能量就越少
核心提示:电池的耐用性一直是研究人员关注的问题,因为不管电池的容量有多大,没有理由不多次充电。我们都知道锂电池将会紧随其后
电池的耐用性一直是研究人员关注的问题,因为不管电池的容量有多大,不多次充电是没有意义的。我们都知道锂离子电池在使用过程中会失去容量,但是没有人知道为什么。美国能源机构发现了电池老化的原因:纳米级晶体。
学者们对现代电池的正极和负极材料进行了仔细的研究,发现这些材料在使用过程中受到了直接的腐蚀,但是腐蚀的机理并不清楚。布鲁克海文国家实验室团队用透射电子显微镜观察了高质量的镍氧阴极,并记录了它们在充电和放电时的变化。
 
实验表明,当锂离子通过正极和负极时,它们会卡在离子通道中,与氧化镍发生反应,形成微小的晶体。这些晶体改变了电池的结构,阻止了其他离子的有效反应,降低了可用电池容量。令人惊讶的是,下降是随机的,没有规律。
 
锂离子电池不完美的原因是其组件不完美。无论我们多么注意阴阳两极的结构,微小的损伤都能产生晶体。和沸水一样,表面不平整的容器更容易让热水冒泡。可以这么说,只要电池材料有缺口,就可以产生纳米晶体。
 
美国能源署还开展了第二项研究,探索充电速度对电池容量的影响。他们发现,现代电池越来越小,这反过来又缩短了它们的寿命。电池越大,充电越快,纳米晶体的形成就越慢。