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隨著(zhù)時(shí)間推移，電池容量會(huì )逐漸下降，這就是為什么舊手機的電池續航能力越來(lái)越差。然而，這一現象背后的機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)現了電池退化的潛在機制，幫助科學(xué)家設計出更持久、更高效的電池，從而延長(cháng)電動(dòng)汽車(chē)的續航時(shí)間，并推動(dòng)清潔能源的應用。 他們的研究結果發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上。 工程師們多年來(lái)一直致力于設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(lái)取代鋰離子電池中的鈷。但這些電池的自放電率甚至更高，自放電是指電池內部的化學(xué)反應減少了儲存的能量，并隨著(zhù)時(shí)間的推移降低了容量。由于自放電，大多數電動(dòng)汽車(chē)電池的使用壽命為7到10年。 此前，科學(xué)家們認為電池自放電是因為充電時(shí)并非所有的鋰離子都回到陽(yáng)極，從而減少了可形成電流并提供電力的帶電離子的數量。 通過(guò)阿貢國家實(shí)驗室的X射線(xiàn)設備，研究人員發(fā)現電池電解液中的氫分子會(huì )移動(dòng)到陰極，并占據了鋰離子的位置。這導致了鋰離子結合的空間減少，進(jìn)而削弱了電池的電流和容量。 隨著(zhù)對這一機制的理解加深，工程師們可以探索新方法來(lái)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計。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
