鋰離子電池技術(shù)的局限

鋰電池具有非常高的能量密度，這意味著它們可以存儲(chǔ)相當(dāng)大的電量：它們不會(huì)隨著時(shí)間的推移而自行放電，并且它們不需要維護(hù)—因?yàn)樗鼈儧]有內(nèi)存而且電池也不需要定期循環(huán)來延長(zhǎng)壽命。

 

老化和降解

不可否認(rèn)的是，鋰離子電池會(huì)隨著時(shí)間的推移而失效。陰極會(huì)降解，經(jīng)過大約1000次充電循環(huán)后，高端電池將損失約20％的電量。鋰離子電池即使不使用也會(huì)退化，而且在儲(chǔ)存一年之后，充滿電的電池也會(huì)損失20%的電量；如果他們進(jìn)入“深度放電”狀態(tài)，很可能就不會(huì)再充電了。這種降解主要是由于晶須、樹狀結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，以及鍍層表面的生長(zhǎng)（統(tǒng)稱為樹枝狀晶體）。

不利環(huán)境影響

雖然歐洲有許多設(shè)施可以收集和處理鋰離子電池，但很少有設(shè)施可以進(jìn)行回收利用的。盡管特斯拉計(jì)劃在其超級(jí)工廠上促進(jìn)電池的回收利用，但目前只能使用第三方合作伙伴來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這是一個(gè)低效的過程。通常，無效的鋰離子電池會(huì)被直接扔進(jìn)垃圾填埋場(chǎng)。

 

提高穩(wěn)定性和性能

防止或改善鋰離子電池相關(guān)問題的一種方法是提高其可靠性，確保它們不會(huì)隨著時(shí)間的推移而降解并且可以無限期使用。

提高電池壽命和整體可靠性

韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究院的研究人員設(shè)計(jì)了一項(xiàng)新技術(shù)，該技術(shù)有望限制細(xì)胞內(nèi)鋰箔的枝晶生長(zhǎng)。這有可能無限期地延長(zhǎng)電池壽命，同時(shí)提高電池本身的穩(wěn)定性和性能。該技術(shù)還處于早期階段，涉及用鋰—鋰化鋰—鋰陽極上，從而形成更加均勻的表面，并限制枝晶體形成。該過程尚未在真正的電池中進(jìn)行試驗(yàn)，研究正在進(jìn)行中。另一種可能性是，工業(yè)將完全脫離鋰離子電池和其他稀土電池，從而能夠生產(chǎn)出一種材料簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境的電池。