电源适配器揭秘氧气流失锂电池的隐形杀手
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的细节，并详细描述了少量氧气释放对电池性能和安全性的累积影响。
尽管锂离子电池已成为我们日常生活不可或缺的一部分，其应用范围不断扩大至汽车和能源管理领域，但其性能与寿命仍面临挑战。为了克服这些局限，研究人员正在致力于改进技术，无论是通过新材料还是更加先进的观察手段。
最近发表的一两篇独立论文利用了这种前沿技术来分析氧气对锂离子电池性能影响。这一点曾被忽视，因为充放电过程中发生的小量氧气流失难以察觉。此外，即使了解到了这一点，人们对于氧气流失广泛影响尚未有足够理解。斯坦福大学一位参与其中一项研究项目的科学家Peter Csernica解释说：“经过500次充放循环后，总共损失掉的是6% oxygen。这虽然不是一个小数字，但如果仔细计算每次循环中的排出量，我们发现只有1%。”
这项由斯坦福大学领导的事业组使用X射线显微镜扫描样品并结合计算成像技术，对纳米级别结构进行了观察。此外，他们还用X射线穿透整个负极，以确保他们在纳米级别上的发现可以扩展到整体部件上。在这个过程中，他们发现氧气最初以“爆炸性”的方式从表面释放，然后以较慢但持续不断“滴答”声从阴极深处释放出去。
进一步分析显示，这些变化不仅改变了阴极结构，而且当氧离开时周围金属原子的位置也发生变动。一位副教授William Chueh指出：“随着时间推移，这些金属原子的重新排列，加上缺氧引起的化学变化，都会导致电子传输效率下降，从而降低整体电压。”这一现象大家都熟知，但它背后的机理一直未得到明确说明。
另一项来自东北大学、由日本学者主持的事业组则揭示，在等比镍、钴、锰混合阴极中，过多的氧化物可能促成了几种不良反应，最终破坏了整个体系，而高价镍含量增加导致更多空隙产生，更严重地减弱了保持平衡荷尔蒙能力。
东北大学的一个团队成员Takashi Nakamura表示：“我们的发现将为开发具有高能密度且坚固构造下一代锂离子电池奠定基础。”这两份研究强调了解晓功劲剂如何作用于再生周期中的损耗，并且证实它可能是一个比我们想象得更为重要的问题，它为未来工作提供了一定的指导，为控制循环期间氧化物损失及其破坏性效应寻找解决方案。
