科学家破解电池衰退的奥秘

随着时间推移，电池容量会逐渐下降，这就是为什么旧手机的电池续航能力越来越差。然而，这一现象背后的机制一直未被完全理解。

美国科罗拉多大学博尔德分校的国际研究小组发现了电池退化的潜在机制，帮助科学家设计出更持久、更高效的电池，从而延长电动汽车的续航时间，并推动清洁能源的应用。

他们的研究结果发表在《科学》（Science）杂志上。

工程师们多年来一直致力于设计不含钴的锂离子电池。到目前为止，科学家们已经尝试使用镍和镁等其它元素来取代锂离子电池中的钴。但这些电池的自放电率甚至更高，自放电是指电池内部的化学反应减少了储存的能量，并随着时间的推移降低了容量。由于自放电，大多数电动汽车电池的使用寿命为7到10年。

此前，科学家们认为电池自放电是因为充电时并非所有的锂离子都回到阳极，从而减少了可形成电流并提供电力的带电离子的数量。

通过阿贡国家实验室的X射线设备，研究人员发现电池电解液中的氢分子会移动到阴极，并占据了锂离子的位置。这导致了锂离子结合的空间减少，进而削弱了电池的电流和容量。

随着对这一机制的理解加深，工程师们可以探索新方法来防止电池自放电，例如在阴极上涂覆特殊材料阻挡氢分子，或采用不同的电解液设计。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）