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电池蓄电量衰退原因被揪出:长寿电池可望达成

致研科技2017-05-07文章动态
来源:TechNews

每个拥有笔记本电脑或手机的人都知道电池的寿命会随着时间缩短。刚购买的时候,手机几乎可以一整天都不用充电,但在两、三年后就必须时常帮它充电。这个现象广为人知,却没有人知道是电池内部的什么过程造成这个问题。现在美国能源部的一群研究人员宣称,他们已经找出电池寿命缩短的原因,并且可能有方法解决这个问题。


在一般可充电的锂电池中,电解质溶液里的锂电子会在两个电极之间移动,而这个过程所制造的电流正是电池的能量来源。因此电池的寿命取决于在充电与用电时,有多少锂电子可以在两极之间移动。
 
研究发现电极有时候会失效,这使得锰离子(manganese)可以自由移动并且游向相反的电极,而这个过程将会引发捕捉锂电子的作用。当越来越多锂电池被捕捉后,电池的充电容量就会减少,进而使电池的寿命缩短。

▲当锰离子(灰色)从电池的阴极(蓝色)中剥离时,会从阳极(金色)附近的电解质捕获锂离子(黄绿色)。(Source:Argonne National Laboratory)
 
“游向正极的锰离子数量和被捕捉的锂电子数量之间有绝对的关联。”其中一名研究人员Daniel Abraham表示,“既然现在我们知道背后运作的机制是什么,我们就能够寻找相对应的解决方法。”


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长寿电池