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電池蓄電量衰退科學原理破解 長壽電池可望達成

每個擁有筆記型電腦或手機的人都知道電池的壽命會隨著時間縮短。剛購買的時候,手機幾乎可以一整天都不用充電,但在兩、三年後就必須時常幫它充電。這個現象廣為人知,卻沒有人知道是電池內部的什麼過程造成這個問題。現在美國能源部的一群研究人員宣稱,他們已經找出電池壽命縮短的原因,並且可能有方法解決這個問題。

在一般可充電的鋰電池中,電解質溶液裡的鋰離子會在兩個電極之間移動,而這個過程所製造的電流正是電池的能量來源。因此電池的壽命取決於在充電與用電時,有多少鋰離子可以在兩極之間移動。

研究發現電極有時候會失效,這使得錳離子(manganese)可以自由移動並且游向相反的電極,而這個過程將會引發捕捉鋰電子的作用。當越來越多鋰離子被捕捉後,電池的充電容量就會減少,進而使電池的壽命縮短。


▲ 當錳離子(灰色)從電池的陰極(藍色)中剝離時,會從陽極(金色)附近的電解質捕獲鋰離子(黃綠色)。 (Source:Argonne National Laboratory)

「游向正極的錳離子數量和被捕捉的鋰離子數量之間有絕對的關聯。」其中一名研究人員 Daniel Abraham 表示,「既然現在我們知道背後運作的機制是什麼,我們就能夠尋找相對應的解決方法。」

 

(本文由 TechNews 授權轉載)

Tags :Battery
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