Почему ухудшаются характеристики литиевых батарей?

Литий-ионные батареи сейчас широко используются в мобильных устройствах, но срок их службы невелик. При 500 циклах зарядки теряется около 1/5 своей емкости. Чтобы изучить причины ухудшения характеристик литиевых батарей, ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории использовали мощный микроскоп для успешного наблюдения за состоянием литиевых батарей в реальном времени.

Исследователи обнаружили, что при использовании аккумулятор находился под давлением, что привело к разрыву электрода. Кроме того, каждый цикл заряда и разряда также оставляет следы лития за пределами электрода. Этот «мертвый» литий больше не может играть роль в будущей зарядке и приведет к снижению емкости аккумулятора. Исследователи также наблюдали образование твердых электролитов на поверхности электрода, которые «блокируют» батарею и влияют на ее зарядную способность.

Одним из методов решения этих проблем на литиевых батареях является использование других альтернативных элементов. В будущем металлические элементы, такие как магний, алюминий или медь, могут быть более дешевой и стабильной альтернативой, но производительность этих батарей в настоящее время не дотягивает до уровня литиевых батарей.

Страница содержит содержимое машинного перевода.