成功“复活”锂沉积物,电池寿命有望再延长



锂离子电池在充放电过程中,锂离子会在电池两极间来回移动,久而久之锂原子会在电极上积聚,过去科学家一直认为这些沉积的锂团块是“死物”,不过现在美国科学团队成功透过调整充电机制,成功让锂沉积物复活,不仅成功延长测试电池寿命 30%,还有机会解锁能量密度更大的下一代锂离子电池。

锂离子电池由阳极、阴极与电解质组成,锂离子会在阴阳两极间来回穿过电解质,只是在充放电过程中会容易因为电化学失活(electrochemically inactive),形成沉积锂离子块状物,导致电池容量下降,美国能源部 SLAC 国家加速器实验室和史丹佛大学科学团队对此展开一系列研究。

史丹佛大学材料科学与工程教授 Yi Cui 指出,过去我一直觉得锂沉积很糟糕,会导致电池衰退甚至是起火燃烧,但团队已经找出如何复活“死去”的锂沉积物,让它们重新与电极连接。

其实 Cui 教授原先就怀疑这些锂沉积物并非“死物”,电流经过时沉积物还会在阴阳两极间移动,为了证实这一点,团队也建立光学测试电池(optical test battery)并在充电时观察锂沉积物动向,最终也发现,沉积物就像个移动缓慢的毛毛虫,慢慢蠕动到电极另一端。

Cui 指出,沉积物有如一条缓慢移动的蠕虫,身体向前一英寸、尾端就往内拉,以奈米级速度移动。但之所以看起来像蠕虫,也是因为沉积物“移动”方式特殊,首先沉积物前端会先溶解、再沉积到另一端,因此就好像缓慢往前挪动一样,而沉积物最终会抵达对面的阳极并重新建立电连接。

团队则认为,由于锂沉积物在高电流下移动速度更快,因此可以透过调整充电过程来回收锂沉积物。史丹佛大学化学助理教授 Fang Liu 指出,团队在电池充电后添加一组快速、高电流的放电步骤,可以加快沉积物移动速度,让它们迅速与阳极会合。

团队声称,这一突破顺利延长测试电池寿命 30%。未来还可以借由该技术改进快充电池设计,或进一步提高电池容量和寿命,进而增加电动车的续航里程或延长电子设备的电池寿命。

  • Charging tweak revives lost lithium to boost battery capacity & lifespan

(首图来源:Flickr/massmatt CC BY 2.0)

2021-12-24 22:59:00
标签:   资讯头条 kotoo科技资讯 kotoo科技 kotoo科技资讯头条 科技资讯头条 KOTOO商业产经 新闻网 科技新闻网 科技新闻 Kotoo科技新闻网 Kotoo Kotoo科技新闻网 科技新闻 科技新闻网 新闻网 科技资讯头条 kotoo科技资讯头条 kotoo科技 kotoo科技资讯 资讯头条 Kotoo Kotoo科技新闻网 科技新闻网 新闻网 KOTOO商业产经 科技资讯头条 kotoo科技资讯头条 kotoo科技 kotoo科技资讯 资讯头条
返回顶部
跳到底部

Copyright 2011-2024 南京追名网络科技有限公司 苏ICP备2023031119号-6 乌徒帮 All Rights Reserved Powered by Z-BlogPHP Theme By open开发

请先 登录 再评论,若不是会员请先 注册