Rahasia penuaan baterai

Kisaran baterai selalu menjadi perhatian para peneliti, karena tidak peduli seberapa besar baterainya, tidak masuk akal untuk tidak mengisinya berkali-kali. Kita semua tahu bahwa baterai lithium akan mengurangi kapasitas saat digunakan, tetapi tidak ada yang tahu alasannya. Baru-baru ini, Departemen Energi AS menemukan penyebab penuaan baterai: kristal berskala nano.

Para peneliti telah mempelajari dengan cermat bahan katoda dan bahan katoda baterai modern, dan menemukan bahwa bahan ini akan langsung menimbulkan korosi saat digunakan, tetapi mekanisme korosinya masih belum jelas. Tim Laboratorium Nasional Brookhaven mempelajari katoda nikel-oksigen berkualitas tinggi di bawah mikroskop elektron transmisi dan mencatat perubahannya selama pengisian dan pengosongan berulang.

Semakin banyak Anda menggunakan, semakin sedikit Anda menggunakan

Percobaan telah menunjukkan bahwa ketika ion lithium melewati elektroda positif dan negatif, mereka akan terjebak di saluran ion dan bereaksi dengan oksida nikel untuk membentuk kristal kecil. Kristal ini akan mengubah struktur internal baterai sehingga ion lain tidak dapat bereaksi secara efektif, sehingga mengurangi kapasitas baterai yang dapat digunakan. Anehnya, kelemahan ini bersifat acak, tidak teratur.

Alasan mengapa baterai lithium tidak sempurna adalah karena komponennya tidak sempurna. Tidak peduli bagaimana kita memperhatikan struktur anoda dan katoda, akan ada sedikit kerusakan kristal. Sama seperti air mendidih, permukaan yang tidak rata membuat air panas lebih mudah berbusa. Diyakini bahwa ketika ada celah dalam data baterai, kristal nano akan muncul.

Semakin banyak Anda menggunakan, semakin sedikit Anda menggunakan

Panah kiri: saluran ion lithium; kanan adalah lapisan kehilangan atom

Badan Energi AS juga meluncurkan studi kedua tentang dampak kecepatan pengisian daya pada kapasitas baterai. Mereka menemukan bahwa baterai modern semakin kecil, yang pada gilirannya mengurangi masa pakainya. Semakin besar baterai dan semakin cepat diisi, semakin lambat laju pembentukan kristal nano.

Jadi, bagaimana kita bisa menghentikan kemunculan nanocrystals? Setidaknya biarkan perlahan. Ada solusi teoretis. Para peneliti menemukan bahwa dengan menggunakan deposisi atom, mereka dapat mengisi celah dalam data baterai, yang setidaknya dapat memperlambat perkembangan nanocrystals. Ini mengurangi rasa sakit, tetapi setidaknya memungkinkan baterai menyusut tanpa mengorbankan kapasitas. Tentu saja, para peneliti juga mempelajari cara untuk memecahkan kristal dan meregenerasi baterai lama.

Penelitian ini mungkin lebih berharga daripada kapasitas baterai baru. Untuk perangkat keras, masa pakai produk tergantung pada jumlah pengisian dan pengosongan. Sekarang, karena sistem daya yang digunakan oleh banyak perangkat keras tidak dapat dimatikan, penelitian ini dapat membantu kita berhenti menjadi budak daya.
与 此 原文 有关 的 更多 信息 要 查看 其他 翻译 信息, 您 必须 输入 相应 原文