鋰離子電池壽命短的原因

華盛頓，一月十六日(新華社)在最新一期的《科學進展》雜志上發表的一篇論文中，美國科學家說，鋰離子電池中鋰離子濃度的波動可以解釋電池壽命較短的原因，并可能有助于開發充電更快、使用壽命更長的電池。

由美國能源部(usdepartmentofenergy)布魯克海文國家實驗室(brookhavennationallaboratory)領導的一組研究人員發現，當電池的電極由納米顆粒構成時，電池中出現電流的部分鋰離子濃度會上升，然后下降，而不是之前認為的上升。

晶格是晶體內的粒子按一定的幾何圖形排列的結構。鋰離子電池的工作原理是鋰離子在正極和負極柵格之間移動，充電時鋰離子從正極流向負極，放電時鋰離子從正極流向負極。

就像一塊海綿,我們看到了納米顆粒在鋰離子濃度新增,主持的研究可持續能源技術布魯克海文國家實驗室科學家王峰說,但與水,鋰離子可以選擇性地在一些區域,鋰離子濃度之間的晶格不一致造成的。

研究人員指出，在鋰離子進入之前，晶格的結構是均勻的，但一旦進入，晶格就會拉伸，當鋰離子流出時，晶格就會收縮。鋰離子的不均勻移動會造成電池中活性成分結構的變形，從而導致電池的持久損傷，導致電池的疲勞失效。

研究人員推測，這也可能發生在其他高性能電池的化學物質上，這一結果可能有助于開發出充電時間更短、待機時間更長的電池。