德國卡爾斯魯厄理工學院 (KIT) 的研究人員 在《自然通訊》上發表文章解釋了高能量鋰離子電池陰極退化的機制。 這項研究是開發提高容量和效率的電池的一部分。 如果無法準確了解陰極退化過程，就不可能成功地以最高效率增加電池容量，而這對於電動車的發展是必要的。 科學家相信，所獲得的知識將使鋰離子電池的容量增加 30%。
汽車和其他應用的高性能電池需要不同的陰極結構。 在現代鋰離子電池中，陰極是具有不同比例的鎳、錳和鈷的氧化物的多層結構。 高能量電池需要富含錳的陰極和過量的鋰，這增加了陰極材料單位體積/質量儲存能量的能力。 但此類材料會迅速降解。
在正常工作期間，當陰極富集或失去鋰離子時，高能量陰極材料就會被破壞。 經過一定時間後，層狀氧化物轉變為電化學性質極為不利的晶體結構。 這種情況在電池運作的早期階段就已經發生，導致平均充電和放電值迅速下降。
德國科學家在一系列實驗中發現，降解並不是直接發生的，而是透過與固體含鋰鹽的形成形成難以確定的反應來間接發生的。 此外，氧氣似乎在反應中發揮重要作用。 研究人員還得出了有關鋰離子電池化學過程的新結論，該過程可能不會導致陰極退化。 利用所獲得的結果，科學家希望最大限度地減少陰極退化，並最終開發出一種容量更大的新型電池。
來源： 3dnews.ru