國際團隊發現鋰離子電池退化的隱藏原因
蓋世汽車訊 據外媒報道,國際研究團隊發現了一個驚人因素,它可以加速鋰離子電池退化,進而導致電量持續損失。這一發現提供了對電池壽命的新見解,以及對抗自放電的策略,有望提高電動汽車和智能手機等應用的性能。

(圖片來源:考納斯理工大學)
人們一直普遍認為,充滿電的電池自放電,要歸因于鋰原子從電解質擴散至電池陰極。然而,斯坦福大學(Stanford University)X射線和表面分析小組核心負責人、立陶宛考納斯理工大學(KTU)客座教授Artūras Vailionis表示:“這項研究表明,質子(氫離子)擴散是引起電池自放電的原因。基于這項研究成果,研究人員有望提出通過減少自放電來延長電池壽命的方法。”比如在電解質中補充不含氫分子的添加劑(如CH2),或使用特殊涂層來減少陰極表面與電解質的反應。
Vailionis教授強調,這項研究成果是一大批國際跨領域研究人員共同努力的成果。Vailionis在斯坦福大學的團隊利用X射線衍射法,確定了陰極中存在兩種不同的結構:一種位于表面(受氫離子影響),另一種位于陰極內部深處。X射線反射法也證實了氫原子表面層的存在。
Vailionis教授表示,自放電會縮短電池的日歷壽命和循環壽命,隨著時間的推移,這會導致電池電壓和容量下降。因此,了解和預防這一問題非常重要。現在,發現電池自放電背后的全新現象,可能有助于實現更環保、更具成本效益和更可靠的技術。
配備長壽命電池的設備(例如智能手機、筆記本電腦等)無需充電即可使用更長時間,而在配備大型電池系統的應用中(例如電動汽車或電網儲能),更長的電池壽命意味著投資回報率更高,從而使這些技術更具經濟性。此外,在太陽能和風能等可再生能源系統中,電池壽命延長可以提高儲能效率和可靠性,有助于穩定能源供應,并減少對化石燃料的依賴性。
由于鋰離子電池也用于醫療設備、航空航天和國防系統,更長的電池壽命可降低在危急情況下發生故障的風險。


