【稀奇】加热锂电池,可能对电池的容量能起到一定的恢复作用?

2020-09-03 08:52 ryder

      锂电池用炭烤烤就可以延长其使用寿命?或者,你可能有一天会在它们不再使用的时候烘烤它们。适当的烘烤一下锂电池,可以延长其使用寿命。在锂电池充放电使用过程中,随着循环的次数越来越多,可充电电池的电极上会生长出类似树枝一般的微小树突状,称为锂电池电极树突,这种物体会导致电池的内部短路或者直接报废电池,严重的可能会引发火灾。因此,加州理工学院(Howard's work University)的研究人员详细探索了如何在通过更高温度,来分解这些树突,尽可能延长锂电池的使用寿命。
 
 电池是由正极和负极组成。产生电流时,电子从阳极流出,通过外部电路流回阴极。阳极中的一些原子失去产生电流的电子,转变成离子,然后电解液的导电液体介质再移动到阳极。这就是电池的整个放电过程。
 
给电池充电时会逆转这个过程,离子会返回并附着在阳极上。但离子的附着不均匀。它们形成微小的凸起。经过多次充电循环,它们最终长成类似树枝装的树突。当这些树突到达并接触到阴极时,就会导致内部短路。因为电流通过树突将电子释放出来,而不是外部电路。因此导致电池失效并且报废,电流还会加热树枝晶体,因为电解液是易燃的,加热后的树枝晶可以将其点燃。即使树枝晶没有短路,它们也会从阳极上脱落,在电解液中漂浮,这样阳极就会失去材料,电池就不能储存同样的电量。这就是电池容量衰变的过程。
 
加州理工学院的科学家阿什哈尔雅利安法尔说:“树突很危险,它们不单直接影响锂电池使用寿命,还会降低可充电电池的容量。”。他的研究发表《化学物理学杂志》的封面上。”树枝状晶问题在所有可充电电池中都很常见的”
 
研究人员在测试电池的过程中,他们发现将其加热几天后,55摄氏度的温度使树突缩短了36%。为了找出导致收缩的确切原因,研究人员使用计算机模拟了热对组成树枝状晶的单个锂原子的影响,使用了简化的理想金字塔几何结构。模拟结果表明,原子的运动有两种方式。金字塔顶部的原子可能下降到较低的高度,或者较低高度的原子可以移动并留下一个洞,然后由另一个原子填充。这些原子移动产生足够的运动来推倒树突。
 
结论是,通过量化改变枝晶结构所需的能量,研究人员可以更好地了解其结构特征。尽管在高温下影响电池寿命的因素很多,例如电池的自放电倾向或其他化学反应,但这项新的研究表明,可能只需要一点木炭就可以使电池恢复活力。

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