氧气流失锂电池性能降低的元凶开关电源实用电路图揭秘
导语：当前，科学家们正在致力于提升电池技术的研究，其中重点关注新材料的开发，同时也考虑到与现有材料相关的供应链和环境问题。无论采用何种材料，只要能够提供一种新的视角来观察电池内部复杂工作机制，就能帮助我们更好地理解性能限制所在，以及如何解决这些问题。
导读：近期的一项重要研究揭示了氧气在锂离子电池性能下降中的关键作用。美国和日本的科学家们合作进行了一系列实验，以深入探究锂离子存储过程中化学反应背后的奥秘，并详细分析这些反应释放出的微量氧气对电池性能和安全性的累积影响。
尽管锂离子电池已经成为我们日常生活中不可或缺的动力来源，其应用范围还在不断扩大，但其性能和寿命方面仍然存在不足之处。为了克服这一局限，目前正展开一系列改进技术研发，包括新材料的开发以及针对现有材料供应链和环境因素的问题解决。此外，对于那些能够提供新的视角去观察并解析复杂工作机制的手段，也同样至关重要。
上个月，一些独立的小组分别发布了两项关于氧气作用于锂离子电池性能的大型研究报告。在充放电过程中，小量释放氧气一直是众所周知的事实。但直到最近，这个小规模且难以察觉到的流失才被广泛认识到了其潜在影响。这一点得到了斯坦福大学Peter Csernica教授的话作证：“经过500次充放循环后，总共有6%的氧气泄漏，这是一个不容忽视的小数字，但如果每次循环都测量排出的1%级别，那么这个比例就显得尤为可怕。”
这项由斯坦福大学领导的一份报告中使用了先进设备，如X射线显微镜扫描样品并结合计算成像方法来观察纳米级结构。此外，还通过X射线穿透整个阴极，以确保他们对于纳米尺度发现可以扩展到整个部件层面。这一团队发现氧气最初以“爆炸性”方式从表面逸出，然后逐渐以“滴答”声从深层阴极逸出。这种变化不仅改变了阴极结构，而且导致金属原子的重新排列，加上缺少氧化物引起化学变化，使得随着时间推移会降低电压效率。
另一组来自日本东北大学的小组则发现，在基于等比镍、钴、锰混合物构成的阴极中，自由体氦促进了一系列负面反应，从而破坏了整体结构，而高价镍含有的阳极部分却导致更高水平下的氦逸出，并且这个过程最终减弱了保持平衡荷尔蒙能力。此时，该项目负责人Takashi Nakamura表示：“我们的发现将为发展未来具有过渡金属酸盐、高能密度且坚固性的下一代能源产品奠定基础。”
这两个独立但相互补充的研究强调了解决如何控制内涵损失及它对于循环过程造成破坏性的影响，是提高未来电子设备质量与可靠性的关键步骤之一。
