科学家确定电池化学成因”产淡入淡出”

当电池进入”旧时代”时，科学家指其性能降低作为”能力淡入淡出，”在电池所能提供的电荷量随重复使用。容量衰减是为什么用于持续了整整一天的手机电池将后几年，也许只有几个小时的原因。

但如果科学家能降低此容量衰减，更优雅地允许电池到年龄吗？

“现在，我们知道背后的锂离子阱和容量衰减的机制，我们可以找到解决问题的方法”。

美国能源部 (DOE) 的研究员阿贡国家实验室确定容量衰减、 高能量的锂离子电池电化学学会杂志上发表的论文中的主要罪魁祸首之一。

锂离子电池 — — 我们在笔记本电脑、 智能手机和插入式混合动力电动汽车中使用的那种 — — 电池的容量是直接挂钩可以穿梭来回之间两个码头的电池作为它是充、 放电的锂离子的量。

这穿梭被启用的某些过渡金属离子，改变氧化态作为锂离子移动进进出出的阴极。然而，如骑自行车电池，一些这些离子 — — 最明显的是锰 — — 得到剥离了出来的正极材料和结束了在电池的阳极。

一次靠近阳极，这些金属离子与区域的电池称为固体电解质界面，由于高活性阳极和进行来回的锂离子的电解质溶液之间的反应形成交互了。对于每个电解质分子反应，在还原过程中会变得凌乱，锂离子成为困在相界面。更多和更多的锂获取被困，电池的容量就减小了。

不完全减少了一些分子在此界面中的，意思他们可以接受更多的电子，并占用更多的锂离子。这些分子就像火种，等待着火花。

当锰离子成为存入他们像星星之火点燃火种这间期︰ 这些离子的催化反应与不完全降低分子，捕获更多的锂离子在过程中的效率。

“还有的使其走向阳极和所用的锂锰量严格相关性获取被困，”说研究合著者和阿尔贡科学家丹尼尔 · 亚伯拉罕。 “现在，我们知道背后的锂离子阱和容量衰减的机制，我们可以找到解决问题的方法”。

这项研究，”过渡金属溶解、 离子迁移、 电催化还原和在锂离子电池，容量损失”1 月 5 日出现在电化学学会杂志的在线版。其他两位作者是詹姆斯 · 吉尔伯特和伊利亚什克罗布，两个与贡。

这项研究是由美国能源部的车辆技术办公室资助的。

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