德国卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 的研究人员 在《自然通讯》上发表文章解释了高能锂离子电池阴极退化的机制。 这项研究是开发提高容量和效率的电池的一部分。 如果不准确了解阴极退化过程，就不可能成功地以最高效率增加电池容量，而这对于电动汽车的发展是必需的。 科学家们相信，所获得的知识将使锂离子电池的容量增加 30%。
汽车和其他应用的高性能电池需要不同的阴极结构。 在现代锂离子电池中，阴极是具有不同比例的镍、锰和钴的氧化物的多层结构。 高能电池需要富含锰的阴极和过量的锂，这增加了阴极材料单位体积/质量存储能量的能力。 但此类材料会迅速降解。
在正常工作期间，当阴极富集或失去锂离子时，高能阴极材料就会被破坏。 经过一定时间后，层状氧化物转变为电化学性能极其不利的晶体结构。 这种情况在电池运行的早期阶段就已经发生，导致平均充电和放电值迅速下降。
在一系列实验中，德国科学家发现降解并不是直接发生的，而是通过与固体含锂盐的形成形成难以确定的反应来间接发生的。 此外，氧气似乎在反应中发挥着重要作用。 研究人员还得出了有关锂离子电池化学过程的新结论，该过程可能不会导致阴极退化。 利用所获得的结果，科学家们希望最大限度地减少阴极退化，并最终开发出一种容量更大的新型电池。
来源： 3dnews.ru