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科學(xué)家終于搞清了鋰離子電池老化的一個(gè)重要機(jī)理

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:612次  |  2021年11月29日  

數(shù)碼產(chǎn)品的用戶們發(fā)現(xiàn),隨著時(shí)間的推移,電池容量總會損耗掉一些。雖然剛買來時(shí)的續(xù)航表現(xiàn)還不錯,但經(jīng)歷2年頻繁的充放電之后,它就完全是兩個(gè)樣了。好消息是,美國能源部的科學(xué)家們,最近似乎搞清楚了導(dǎo)致電池“縮容”的其中一種機(jī)理,未來有望想出應(yīng)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,從而出現(xiàn)為設(shè)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(shí))來回跑的鋰離子體積。


當(dāng)錳離子(上圖灰色)被從電池的陰極(藍(lán)色區(qū)域)剝離時(shí),就會與電池陽極(金色區(qū)域)附近的電解液發(fā)生反應(yīng),并捕獲鋰離子(上圖綠黃色)?!局茍D:RobertHorn/來源:阿貢國家實(shí)驗(yàn)室】


美國能源部的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),組成電池電極的材料經(jīng)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(shí)間的推移,越來越多的鋰離子不能投入正常工作(被鎖?。姵氐娜萘恳惨虼硕饾u降低,最終導(dǎo)致無法繼續(xù)供應(yīng)理想的續(xù)航時(shí)間。


研究論文合著者DanielAbraham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(yán)格的相關(guān)性。不過現(xiàn)在,我們已經(jīng)知曉了幕后的這種機(jī)制,將來會找到辦法去克服它”。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%


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