你知道高溫可以延長鋰電池的壽命嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-25 00:23
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近日，來自加州理工大學的研究人員詳細探討了如何通過更高的溫度來解決這些樹突，并且可能會延長電池的壽命，一起來看看吧。 首先，我們來說說正常工作的電 池內(nèi)部的情況。當電池產(chǎn)生電流的時候，電子從陽極流出來，通過電池外部的電路流入陰極。陽極通常由鋰等導電的金屬構(gòu)成，其內(nèi)部的一些原子會在失去電子(用 于產(chǎn)生電流)之后變成離子，并通過被稱為電解質(zhì)的導電液體介質(zhì)移動到陰極。
而給電池充電則是一個翻轉(zhuǎn)的過程，離子返回到陽極上。但是當它們這樣做的時候，離子并不能均勻地附著在陽極上。相反，這些離子會形成一個微觀的坡度，經(jīng)過多個充電周期之后就會最終成為長長的分支。
當這些樹突和陰極接觸時就會造成短路。這時候，電流將會通過樹突流動而不經(jīng)過外部的電路，電池也會因此失去效用而“死亡”。
電流流過樹突的時候也會使后者的溫度升高，再加上電解質(zhì)通常都是一種易燃物，因此，樹突可能會因為溫度過高而出現(xiàn)燃燒的狀況。另外，即使樹突沒有造成電池短路，它們也會從陽極上脫落，在電解質(zhì)中漂浮。這時候，陽極損失了材料，電池也就不可能存儲跟原來一樣多的電量。
這項研究成果已經(jīng)登上了美國《化學物理學》雜志的封面。來自加州理工大學的科學家 Asghar Aryanfar 說：“樹突非常危險，并且會減小可充電電池的容量。”他表示，雖然研究人員研究的是最有效的鋰電池，但是成果是可以廣泛應用的，因為樹突問題在可充電電池上是非常普遍的。
研究人員對長出樹突的鋰電池進行了測試，對它們進行了長達幾天時間的加熱。他們發(fā)現(xiàn)，55 攝氏度的高溫能夠有效縮短樹突的長度多達 36%。
為了弄清楚究竟是什么導致了這一收縮現(xiàn)象，研究人員使用計算機模擬了熱量對單個鋰原子的影響。模擬結(jié)果顯示，溫度升高使得鋰原子進行了“洗牌”一般的運動，這種運動足夠使得樹突結(jié)構(gòu)被推翻。
Asghar Aryanfar 表示，通過量化需要多少能量才能改變樹突的結(jié)構(gòu)，研究人員可以更好的了解它們的結(jié)構(gòu)特征。而這一研究結(jié)果表明，讓你的電池重新煥發(fā)活力，可能只需要一些額外的熱量。
