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隨著時間推移，電池容量會逐漸下降，這就是為什么舊手機(jī)的電池續(xù)航能力越來越差。然而，這一現(xiàn)象背后的機(jī)制一直未被完全理解。 美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校的國際研究小組發(fā)現(xiàn)了電池退化的潛在機(jī)制，幫助科學(xué)家設(shè)計出更持久、更高效的電池，從而延長電動汽車的續(xù)航時間，并推動清潔能源的應(yīng)用。 他們的研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上。 工程師們多年來一直致力于設(shè)計不含鈷的鋰離子電池。到目前為止，科學(xué)家們已經(jīng)嘗試使用鎳和鎂等其它元素來取代鋰離子電池中的鈷。但這些電池的自放電率甚至更高，自放電是指電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)減少了儲存的能量，并隨著時間的推移降低了容量。由于自放電，大多數(shù)電動汽車電池的使用壽命為7到10年。 此前，科學(xué)家們認(rèn)為電池自放電是因為充電時并非所有的鋰離子都回到陽極，從而減少了可形成電流并提供電力的帶電離子的數(shù)量。 通過阿貢國家實驗室的X射線設(shè)備，研究人員發(fā)現(xiàn)電池電解液中的氫分子會移動到陰極，并占據(jù)了鋰離子的位置。這導(dǎo)致了鋰離子結(jié)合的空間減少，進(jìn)而削弱了電池的電流和容量。 隨著對這一機(jī)制的理解加深，工程師們可以探索新方法來防止電池自放電，例如在陰極上涂覆特殊材料阻擋氫分子，或采用不同的電解液設(shè)計。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
