據(jù)悉，在經(jīng)歷了一定次數(shù)的充放電循環(huán)之后，鋰離子電池不可避免地會(huì)迎來報(bào)廢的命運(yùn)。而為了盡可能地延長(zhǎng)它們的壽命，世界各地的研究人員也在付出持續(xù)不懈的努力。最新消息指出，有部分相關(guān)的研究人員們，共同探討了電池衰減背后的深層原因。

起初，衰減似乎由單個(gè)電極粒子的特性所驅(qū)動(dòng)。但在持續(xù)了數(shù)十次充放電循環(huán)后，這些粒子是如何組織到一起的，就顯得更加重要了。

研究員表示：構(gòu)成電池電極的這些粒子，屬于最基本的構(gòu)建塊。但當(dāng)你放大后，就會(huì)注意到這些粒子的相互作用。正因如此，若你想要打造更優(yōu)秀的電池，就必須深入了解這些粒子是如何組合到一起的。

這項(xiàng)研究的重點(diǎn)，并不僅僅放在單個(gè)粒子上，還涉及它們的協(xié)同工作，以找到影響其壽命長(zhǎng)短的模式。

于是在過往研究的基礎(chǔ)上，研究人員借助了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，來研究構(gòu)成可充電電池電極的單個(gè)粒子，是如何隨時(shí)間推移而分解的。研究人員拿人舉例稱：一開始，電池粒子各走各的路。但最終，彼此之間就會(huì)撞到，然后一起朝著某個(gè)方向去使勁。想要了解峰值效率，就必須深入研究粒子的個(gè)體、以及它們?cè)谌后w中的行為。為了探索這個(gè)想法，他們用X射線對(duì)電池的陰極的影響展開了研究。

在經(jīng)歷了10或50個(gè)充放電周期后，他們用X射線斷層掃描方法重建了3D圖像，然后將這些3D圖片分割成一系列2D切片、并使用計(jì)算機(jī)視覺方法來識(shí)別粒子。最終他們確定了2000+的單個(gè)粒子，不僅計(jì)算了每個(gè)粒子的大小、形狀、表面粗糙度等特征，還計(jì)算了更多的全局特性 —— 比如粒子彼此接觸的頻率與形狀變化程度。

接下來他們他們研究了這些細(xì)分特性是如何導(dǎo)致粒子分解的，并找到了一種不可忽略的模式 —— 即在10次充放電循環(huán)后，單個(gè)粒子的特性影響最大，包括顆粒的球形程度、以及體積 / 表面積比率。

然而在經(jīng)歷了50次循環(huán)之后，兩個(gè)粒子相距多遠(yuǎn)、其形狀發(fā)生了多大的變化、以及更細(xì)長(zhǎng)的足球形粒子是否具有相似的取向，又在推動(dòng)粒子分解這件事上發(fā)揮了更大的影響力。

研究員補(bǔ)充道：換言之，與單個(gè)粒子相比，此時(shí)粒子間的相互作用變得更加重要?；诖?，鋰電池制造商可嘗試開發(fā)出控制這種特性的相關(guān)技術(shù)。比如他們可以借助磁場(chǎng)或電場(chǎng)，以將細(xì)長(zhǎng)的粒子彼此對(duì)齊。新研究結(jié)果已經(jīng)表明，這么做有助于延長(zhǎng)電池的使用壽命。