鋰電池性能為何會(huì)衰減？

鋰電池在我們生活中日?？梢?，除了電動(dòng)汽車中會(huì)應(yīng)用外，更多地見于手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品，而它們的性能每時(shí)每刻都在衰減。

每次當(dāng)手機(jī)或電動(dòng)車用完電時(shí)，你會(huì)對(duì)其進(jìn)行充電，這一循環(huán)完成后，其最大容量便會(huì)減少一些。幾年后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)手機(jī)原本充一次電可用2天，現(xiàn)在只能用半天；電動(dòng)車一次充電原本可從上海市區(qū)開到崇明，現(xiàn)在從公司開到家就沒電了。

近期，美國能源部的研究者發(fā)現(xiàn)了電池容量下降的原因。

根據(jù)Gizmodo網(wǎng)站報(bào)告，這主要?dú)w因于離子在電池中的運(yùn)動(dòng)使電極結(jié)構(gòu)改變。

在鋰離子電池中，鋰離子通過非水電解質(zhì)從陽極移動(dòng)至陰極。每次進(jìn)行充放電循環(huán)，電極結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生微弱的變化（原子能級(jí)的變化）。

放電過程中，離子穿越陽極，它們?cè)陔姌O表面以不規(guī)則形式逐漸消耗。布魯克海文實(shí)驗(yàn)室中心（BrookhavenLab'sCenter）材料學(xué)家HuolinXin將這一現(xiàn)象描述為與鋼鐵逐漸生銹類似。

不幸的是，鋰電池的這一瑕疵是“與生俱來的”，無法改變。不僅是陽極，陰極也同樣會(huì)發(fā)生性能衰減。

當(dāng)鋰離子在充電過程中穿越電極時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種巖鹽（rock-salt），在電池中就形成一層電絕緣外殼。這層絕緣外殼越厚，電池的充電性能則越差。HuolinXin表示，在充電電壓較高的情況下，充電性能的下降幅度更為明顯。不僅如此，電池最大容量也會(huì)因此下降。

Xin指出，在陰極處加入一種可以抵制結(jié)晶現(xiàn)象的涂層材料或許能夠解決這一問題，這種涂層能夠讓離子在陽極和陰極間自由穿梭。不過，這類材料需要經(jīng)過長期的研發(fā)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。