中国电业技术期刊停刊揭秘氧气流失锂电池性能的隐形杀手
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，都需要一套能让我们更深入理解电池内部工作机制的复杂新技术，以便了解性能下降的问题所在，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限制锂离子电池性能方面长期被低估的事实。日本和美国科学家合作发表了一系列最新研究，旨在深入探究锂离子存储核心化学反应，并详细描述释放出的少量氧气对电池性能和安全性产生累积效应。
尽管锂离子电池已经成为我们的日常生活中不可或缺的一部分，在车辆和能源系统中的应用也正迅速增长，但其性能和寿命仍然存在不足之处。改进这些技术是通过开发新的材料来实现的，这些新材料不仅要考虑到环境影响，还要确保能够提供高效率、长寿命的产品。
上个月，一项由斯坦福大学领导的小组发表了他们关于氧气作用于锂离子电池性能中的研究。这项工作利用了一种全新的观察方法来探索这一过程。在每次充放电循环后，他们将样品切片并使用X射线显微镜进行扫描，以便观察纳米级别结构变化。此外，他们还使用X射线穿透整个电极以验证这种观察对于整个部件也是有效的。
通过这样的方法，这支团队发现氧气最初以“爆炸”般快速释放，然后以较慢但持续不断的方式从阴极内部逸出。这一过程改变了阴极结构，使得金属原子从它们理想位置移动，而这些原子的重新排列，加上缺氧引起的化学变化，最终导致了随时间增加而降低电子流动能力。这一现象虽然已被认识，但它背后的机制尚未完全清楚。
另一项独立研究由日本东北大学领导进行，该团队发现，在基于等比镍、钴、锰混合物构成的地面层中，氧气释放促使几个不利反应发生，从而破坏整体结构。而且，由于地面层含有大量高价镍，其逃逸速度更快，对保持平衡荷载能力也有消极影响。
这两项关键性的研究强调了氧气在导致电子设备老化过程中扮演着至关重要角色，并证实它可能是一个比之前认为更加复杂的问题，它为未来的工作指明了方向，即如何减少循环过程中失去与损害电子设备带来的负面影响。
