直流电源下的锂电池隐患氧气流失引发性能滑坡

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，都需要一项能让我们更深入理解电池内部工作机制的创新技术，以便揭示阻碍性能提升和寿命延长的关键因素。

导读：最新研究揭示了氧气在限制锂离子电池性能方面至关重要的地位。日本和美国学者合作进行了一系列实验，旨在探究锂离子存储过程中的化学反应，并详细分析这些反应中释放出的微量氧气对电池性能及其安全性的累积影响。

尽管锂离子电池已经成为现代生活不可或缺的一部分，其应用范围从电子设备扩展到了汽车和能源网络，但在性能优化和耐用性方面仍存在不足之处。为了解决这一问题，研发人员正致力于新型材料以及与常规材料相关的问题。此外，一些先进技术能够帮助科学家们精细观察复杂的工作原理，这对于明确障碍效率降低及寿命缩短原因至关重要。

上个月发布的一项独立研究使用这种方法来探索氧气对锂离子电池表现力的贡献。当充放电时，通常会产生少量氧气。但由于这个过程十分微小，使得其难以被直接察觉，而氧气流失所带来的广泛影响同样未被充分理解。在这项研究中，斯坦福大学的一个团队通过将整个循环后切割后的阴极送入X射线显微镜并结合计算成像，从而观察纳米级别结构变化。他们还利用X射线穿透整个阴极来验证他们发现是否可用于全组件水平。这次实验显示出氧气最初以“爆发”的形式释放，然后以较慢“滴答”模式从阴极内部逐渐泄露。

结果表明，在氧气逸出期间，它改变了阴极结构，不仅金属原子（如镍、钴、锰）从它们理想位置移动，而且随着时间推移，这些化学变化导致了电压下降以及效率减弱。这一现象早已被人们认识，但其根本原因一直未知。