Rahsia penuaan bateri

Julat bateri sentiasa menjadi kebimbangan para penyelidik, kerana tidak kira betapa besar bateri itu, tidak masuk akal untuk tidak mengecasnya beberapa kali. Kita semua tahu bahawa bateri litium akan mengurangkan kapasiti semasa digunakan, tetapi tiada siapa yang tahu sebabnya. Baru-baru ini, Jabatan Tenaga AS menemui punca penuaan bateri: kristal berskala nano.

Penyelidik telah mengkaji dengan teliti bahan katod dan bahan katod bateri moden, dan mendapati bahawa bahan ini akan terhakis secara langsung semasa digunakan, tetapi mekanisme kakisan masih tidak jelas. Pasukan Makmal Kebangsaan Brookhaven mengkaji katod nikel-oksigen berkualiti tinggi di bawah mikroskop elektron penghantaran dan merekodkan perubahannya semasa pengecasan dan nyahcas berulang.

Lagi banyak anda guna, lagi kurang anda guna

Eksperimen telah menunjukkan bahawa apabila ion litium melalui elektrod positif dan negatif, ia akan tersangkut dalam saluran ion dan bertindak balas dengan nikel oksida untuk membentuk kristal kecil. Hablur ini akan mengubah struktur dalaman bateri supaya ion lain tidak dapat bertindak balas dengan berkesan, sekali gus mengurangkan kapasiti boleh guna bateri. Anehnya, kelemahan ini adalah rawak, tidak teratur.

Sebab mengapa bateri litium tidak sempurna ialah komponennya tidak sempurna. Tidak kira bagaimana kita memberi perhatian kepada struktur anod dan katod, akan ada sedikit kerosakan kristal. Sama seperti air mendidih, permukaan yang tidak rata menjadikan air panas lebih berkemungkinan berbuih. Adalah dipercayai bahawa apabila terdapat jurang dalam data bateri, nanocrystals akan muncul.

Lagi banyak anda guna, lagi kurang anda guna

Anak panah kiri: saluran ion litium; sebelah kanan ialah lapisan kehilangan atom

Agensi Tenaga AS juga melancarkan kajian kedua mengenai kesan kelajuan pengecasan pada kapasiti bateri. Mereka mendapati bahawa bateri moden semakin kecil dan semakin kecil, yang seterusnya mengurangkan jangka hayatnya. Lebih besar bateri dan lebih cepat ia dicas, lebih perlahan kadar pembentukan nanokristal.

Jadi, bagaimana kita boleh menghentikan penampilan nanokristal? Sekurang-kurangnya biarkan ia perlahan. Terdapat penyelesaian teori. Para penyelidik mendapati bahawa dengan menggunakan pemendapan atom, mereka boleh mengisi jurang dalam data bateri, yang sekurang-kurangnya boleh memperlahankan pembangunan nanocrystals. Ini mengurangkan kesakitan, tetapi sekurang-kurangnya membolehkan bateri mengecut tanpa mengorbankan kapasiti. Sudah tentu, penyelidik juga sedang mengkaji cara untuk memecahkan kristal dan menjana semula bateri lama.

Penyelidikan ini mungkin lebih berharga daripada kapasiti bateri baharu. Untuk perkakasan, hayat produk bergantung pada bilangan pengecasan dan nyahcas. Sekarang, kerana sistem kuasa yang digunakan oleh banyak perkakasan tidak boleh ditutup, penyelidikan ini boleh membantu kita berhenti menjadi hamba kepada kuasa.
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