研究人员是怎样将电池寿命延长30%的

研究人员是怎样将电池寿命延长30%的
主题：电池技术美国能源部斯坦福大学锂离子材料科学受欢迎的SLAC国家加速器实验室
液流电池概念
不活动的锂岛像蠕虫一样蠕动，重新连接电极，恢复电池的容量和寿命。
美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员认为，他们找到了一种振兴可充电锂电池的方法，这可能会增加电动汽车的续航里程和下一代电子设备的电池寿命。
随着锂电池的循环，电极之间会形成小的非活性锂岛，从而降低电池维持充电的能力。然而，研究人员发现，他们可以使“死亡”的锂蠕虫朝着其中一个电极移动，直到它重新连接，从而部分逆转这种不希望的过程。
增加这一额外步骤可以减缓测试电池的退化，并将其寿命延长近30%。
在《自然》杂志上的一项研究的主要作者、斯坦福大学博士后研究员刘芳表示：“我们现在正在探索使用极快的放电步骤来恢复锂离子电池容量损失的可能性。”
充放电锂电池SLAC
一个动画显示了锂电池测试电池的充电和放电如何导致一个“死亡”或分离的锂金属岛在电极之间来回蠕动。锂离子在电解液中来回移动，在岛的两端产生了负（蓝色）和正（红色）电荷区域，当电池充电和放电时，这些区域交换位置。锂金属在岛的负端积聚，并在正端溶解；这种持续的生长和溶解导致了这里看到的来回运动。SLAC和斯坦福大学的研究人员发现，在电池充电后立即加入一个短暂的高电流放电步骤，会促使岛向阳极或负极方向生长。与阳极重新连接后，岛上死去的锂得以复活，电池寿命延长了近30%。资料来源：Greg Stewart/SLAC国家加速器实验室。
失去连接
大量研究正在寻找制造比目前用于手机、笔记本电脑和电动汽车的锂离子电池更轻、寿命更长、安全性更高、充电速度更快的可充电电池的方法。一个特别的重点是开发锂金属电池，这种电池每体积或重量可以储存更多的能量。例如，在电动汽车中，这些新一代电池可以增加每次充电的里程，并可能占用更少的后备箱空间。
这两种电池都使用带正电的锂离子在电极之间来回穿梭。随着时间的推移，一些金属锂变得电化学惰性，形成锂的孤岛，不再与电极连接。这会导致容量损失，对于锂金属技术和锂离子电池的快速充电来说，这是一个特别的问题。
然而，在这项新的研究中，研究人员证明，他们可以动员和回收分离的锂，以延长电池寿命。
领导这项研究的斯坦福大学和SLAC教授、斯坦福材料与能源研究所（SIMES）研究员崔毅（Yi Cui）表示：“我一直认为孤立的锂很糟糕，因为它会导致电池腐烂甚至起火。”。“但我们已经发现了如何将这种‘死亡’的锂与负极电连接，以使其重新激活。”