電気自動車のリチウム電池は、使用時に容量が減少するのはなぜですか？

隣の老人が昨日の前日に自分の電気自動車のバッテリーについて話していたとき、彼は私に非常に混乱していると尋ねました、なぜ電気自動車のリチウム電池は使用によって容量が減少するのですか、多くの人がこの問題について知っていると思いますが、具体的にはなぜですか多分誰もが明確ではないでしょう。最近、米国のエネルギー庁は、バッテリーの「老化」の原因であるナノサイズの結晶を発見しました。

研究者たちは、最新の電池のアノードとカソードの材料を注意深く研究しました。彼らは、これらの材料が使用中に直接腐食することを発見しましたが、腐食のメカニズムは明確ではありませんでした。ブルックヘブン国立研究所のチームは、透過型電子顕微鏡で高品質のニッケル酸素カソードを観察し、充電と放電の間に繰り返し変化を記録しました。実験は、リチウムイオンがアノードとカソードを通過すると、イオンチャネルで「スナップ」し、ニッケルで酸化することを示しています。

物質は反応して小さな結晶を生成します。これらの結晶はバッテリー内部の構造を変化させ、他のイオンが効率的に反応するのを防ぎ、利用可能なバッテリー容量を減らします。驚いたことに、そのような弱点はランダムであり、法律はまったくありません。リチウム電池が完全ではない理由は、電池のコンポーネントが完全ではないためです。アノードとカソードの構造にどれだけ注意を払っても、小さな損傷で結晶が生成されます。お湯を沸かすときと同じように、表面が凹凸のある容器はお湯が泡を出しやすくします。電池の材質に隙間がある限り、ナノ結晶が生成されると言えます。

米国エネルギー庁はまた、充電速度がバッテリー容量に与える影響を調査するための2番目の調査を開始しました。彼らは、現代のバッテリーがますます小さくなっていることを発見しました。これにより、バッテリーの寿命が短くなります。バッテリーが大きいほど、充電速度が速くなり、ナノ結晶の形成が遅くなります。

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