电源网中的氧气漏斗揭秘锂电池性能下降的真凶

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及能源管理领域，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，因为充放电过程中会产生微小量的氧气。但是，这个过程如此微妙，以至于它几乎难以被察觉。而且，对氧气流失广泛影响的理解也存在不足之处。参与其中一项研究、斯坦福大学科学家的Peter Csernica解释说：“经过500次循环后，总共有6% oxygen leak。这是一个不容忽视的小数字，但如果测量每次循环中排出的oxygen量，大约只有1%。”

在这项由斯坦福大学领导的大型项目中，团队成员将切开循环后的电极，用X射线显微镜扫描样品，并结合计算成像方法，对纳米级结构进行观察。此外，他们还使用X射线穿透整个阴极，以验证他们发现可以应用到整个组件上。在这个实验中，他们发现最初氧气以“爆炸式”的速度从表面释放，然后以较慢但持续“滴答”声从阴极深处逐渐逸出。