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电池衰减背后的深层原因

发布时间：2022-05-14 17:20:34编辑：来源：

大家好，小科来为大家解答以上问题。电池衰减背后的深层原因这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、据悉，锂离子电池经过一定次数的充放电循环后，必然会报废。

2、为了尽可能延长它们的寿命，世界各地的研究人员都在不懈努力。

3、最新的消息是，在《科学》杂志2022年4月29日发表的一篇文章中，美国能源部SLAC国家加速器实验室与来自普渡大学、弗吉尼亚理工大学和欧洲同步辐射设施的研究人员一起讨论了电池衰减背后的深层原因

4、经历10次充电和放电循环的电池的正极

5、起初，衰减似乎是由单个电极粒子的特性驱动的。

6、然而，经过几十次充放电循环后，这些粒子如何组织在一起变得更加重要。

7、这项研究的高级作者、斯坦福同步加速器辐射源研究员科学家刘以进说：

8、这些构成电池电极的粒子属于最基本的构建模块。

9、但是当你放大的时候，你会注意到这些粒子的相互作用。

10、正因如此，如果你想建造一个更好的电池，你必须深刻理解这些粒子是如何结合在一起的。

11、这项研究的重点不仅是单个粒子，而且是它们的合作工作，以找到影响其寿命的模式。

12、因此，在以往研究的基础上，刘和他的同事们利用计算机视觉技术研究了组成可充电电池电极的单个颗粒如何随着时间的推移而分解。

13、普渡大学机械工程教授、资深研究作者赵(KeijeZhao)和弗吉尼亚理工大学化学教授举例说：

14、起初，电池颗粒自行其是。

15、但最后还是会撞在一起，朝着某个方向一起努力。

16、为了理解峰值效率，我们必须深入研究单个粒子及其在群体中的行为。

17、 (门户网站：科学)

18、为了探索这个想法，researchone，SSRL大学的博士后研究员李纪周和普渡大学的研究生NikhilSharma与其他同事合作，通过X射线研究电池的阴极。

19、在10或50次充放电循环后，他们通过X射线断层扫描重建了3D图像，然后将这些3D图像分成一系列2D切片，并使用计算机视觉来识别颗粒。

20、最后，他们在2000年确定了单个粒子，不仅计算了每个粒子的大小、形状、表面粗糙度等特征，还计算了粒子相互接触的频率、形状变化程度等更多的全局特征3354。

21、接下来，他们研究了这些细分特征是如何导致颗粒分解的，发现了一个不可忽略的规律3354，即经过10次充放电循环后，单个颗粒的特征影响最大，包括颗粒的球形度和体积/表面积比。

22、但50次循环后，两个粒子相距多远，形状变化有多大，细长的足球状粒子是否有相似的取向，对粒子分解起到了更大的促进作用。

23、 YijinLiu补充道：换句话说，与单个粒子相比，此时粒子之间的相互作用变得更加重要。

24、基于此，锂电池厂商可以尝试开发相关技术来控制这一特性。

25、例如，他们可以使用磁场或电场来排列细长的粒子。

26、新的研究结果表明，这将有助于延长电池的使用寿命。

27、编辑：李倩

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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