众所周知,电池的循环寿命是有限的。
使用一段时间后,会出现充电后无法使用比刚买时更长的时间。
这是由于电池容量的衰减。电池容量衰减可以通过电池充放电测试仪来检测。
一旦发现电池容量衰减,我们就可以及时对电池进行修复。
什么是电池容量衰减?为什么电池容量会下降?
手机电池存在老化问题。它对充放电循环次数有限制,一般在300-500次之间。
充放电循环是指电池从0%充到100%,再从100%放电到0%。完整的过程。
当循环次数越来越接近极限值时,电池的内阻会增加,即电池容量开始衰减.
电池损耗会越来越严重,从而使电池容量下降变得越来越不耐用。
为什么电池容量会衰减?
当锰离子(灰色)从电池的正极端子(蓝色)中拉出时,它们会与电池负极端子附近的电解质(金)发生反应,从而捕获锂离子(绿色/黄色)。
当电池进入“老化”阶段,科学家们将其性能减弱的现象称为“容量衰减”。
“容量衰减”现象是指随着电池充电次数的增加,电池容量逐渐下降的现象。
手机刚开始用的时候可以用一整天,两年后就只能用几个小时了。造成这种现象的原因是容量衰减。
那么,如果科学家们能够减缓容量衰减的过程并让电池更优雅地老化呢?
对于锂电池——我们在笔记本电脑、智能手机、插电式混合动力汽车中使用的那种
它的容量与它在充电和放电时可以在两极之间来回切换的锂离子数量密切相关。
锂离子的来回转换是由特定的过渡金属激发的,过渡金属会改变锂离子流过原电池正极时的氧化态。
然而,随着电池循环,一些离子——尤其是锰离子——从电池的正极剥离,最终附着在电池的负极材料上。
一旦靠近电池的负电极,这些金属离子就会在电池的“固体电解质膜”区域内相互作用。
固体电解质膜是由高活性阳极与来回携带锂离子的液体电解质相互作用形成的。
对于在称为还原反应的过程中反应分解的每个电解质分子,锂离子被困在中间相中。
随着越来越多的锂离子被困在相间,电池的储能能力逐渐衰减。
在固体电解质膜上,一些分子没有完全还原,这意味着它们可以接受更多的电子并与更多的锂离子结合。
这些颗粒就像等待一撮烟花的易燃物。
当这些锰离子附着在这些颗粒的表面时,它们就像洒在可燃物上的烟花.
锂离子是化学反应的强大催化剂,不完全降解分子,在这个过程中,更多的锂离子被困在界面中。
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