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電池的耐用程度一直讓研究人員非常糾結(jié)，因為無論電池的容量多大，如果不能重復多次充電就沒有意義。我們都知道鋰電池會隨著使用而減少容量，但從來就沒有人知道為什么。近日，美國能源機構(gòu)發(fā)現(xiàn)了電池“衰老”的原因：納米尺寸的晶體。

學者仔細研究了現(xiàn)代電池陰陽極的材料，他們發(fā)現(xiàn)這些材料直接會在使用過程中受到腐蝕，但腐蝕的機制尚未明確。 Brookhaven National Laboratory的團隊通過透射電子顯微鏡觀察高質(zhì)量鎳氧陰極，并記錄它們在反復充放電時的變化。

該實驗表明，當鋰離子通過陰陽極的時候，會“卡”在離子通道當中，它們會和鎳氧化物反應，并生成微小的晶體。這些晶體會改變電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并讓其他離子無法高效的反應，從而減少了可用的電池容量。令人驚訝的是，這樣的衰弱是隨機的，并沒有任何規(guī)律可言。

鋰電池不夠完美的原因在于，電池的元件本來就不完美。無論我們多么注意陰陽極的結(jié)構(gòu)，微小的損傷就會產(chǎn)生晶體。就像煮水的時候，表面不平的容器更容易讓熱水產(chǎn)生氣泡?？梢赃@樣說，只要電池材料有缺口，納米晶體就會產(chǎn)生。