アメリカの科学者たちは、リチウム電池の寿命が短いことについての真実を発見しました

ジャーナルの科学的進歩の最新号に掲載された論文で、私たちの科学者は、リチウムイオン電池のリチウムイオン濃度は変動する可能性があると述べています。これは、リチウムイオン電池の寿命が短いことを説明し、より速く充電し、より長く保留します。

エネルギー省のブルックヘブン国立研究所が率いる研究チームは最近、電池が発電するとき、電池の電極がナノ粒子でできている場合、ナノ粒子の一部のリチウムイオンの濃度が最初に上昇し、次に減少することを発見しました。増加し続けると考えられていた濃度の代わりに。

格子は、結晶内部の粒子が特定の形状に配置された構造です。リチウムイオン電池の動作原理は、リチウムイオンが正と負の極性格子の間を移動することです。充電されると、リチウムイオンは正極から負極に流れ、放電は逆になります。

「スポンジの吸水と同様に、ナノ粒子中のリチウムイオンの総濃度が増加していることがわかります」と、研究を主導したブルックヘブン国立研究所の持続可能なエネルギー技術部門の科学者であるWangfengshuoは述べています。 「しかし、水とは異なり、リチウムイオンは特定の領域から選択的に流出します。これにより、格子間のリチウムイオンの濃度に一貫性がなくなります。」

研究者たちは、リチウムイオンが格子に入る前に、格子構造が非常に均一であると指摘しました。リチウムイオンが入ると、それらは格子を伸ばします。リチウムイオンが流出すると、格子は再び収縮します。リチウムイオンの不均一な動きは、バッテリーのアクティブコンポーネントの構造を変形させ、バッテリーの疲労破壊を引き起こす可能性があるため、永続的な損傷を引き起こす可能性があります。

研究者たちは、この現象が他の高性能電池化学物質でも発生する可能性があると推測しています。この研究の結果は、充電時間が短く、待機時間が長いバッテリーの開発に役立ちます。

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