科学家们发现了如何使日常科技产品中常见的电池性能更好的方法。
锂离子电池被广泛应用于从手机到汽车的各种产品中,通常在首次生产后不久就会充满电。第一次充电是关键,因为它决定了电池能工作多久,什么时候会变质。
锂离子电池被广泛应用于从手机到汽车的各种产品中,通常在首次生产后不久就会充满电。第一次充电是关键,因为它决定了电池能工作多久,什么时候会变质。
现在,研究人员发现,如果第一次充电使用异常高的电流,就会极大地改变这些电池的性能。
当这种情况发生时,电池的寿命延长了50%,首次充电只需20分钟,而通常需要10个小时。
研究人员还发现了电池电极的变化,这些变化使电池寿命和性能的大幅提高成为可能。
“这项研究对我们来说非常令人兴奋,”参与这项研究的丰田研究所(Toyota Research Institute)的史蒂文·托里西(Steven Torrisi)说。
“电池制造非常耗费资金、能源和时间。新电池的制造需要很长时间,而且由于涉及的因素太多,因此很难优化制造过程。”
当电池充电时,锂离子流向电池的负极;当它被使用时,它们会回到正极。这个过程是使用和充电锂离子电池的关键,锂离子电池为我们今天的很多技术提供动力。
新电池的正极充满了锂。但随着时间的推移,一些锂会失效,这就是这种电池性能逐渐变差的原因。这意味着它们经常需要更换。
研究人员发现,一开始故意失去一些锂的供应,实际上有助于它在未来保留更多的锂。这种锂会在负极上形成一层特殊的层,并保护它不会随着时间的推移而降解。
这项研究发表在科学杂志《焦耳》上。