电源厂家排行榜揭秘氧气流失锂电池性能的隐秘杀手
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。为了克服这些局限性，许多改进研究都集中在新材料上，同时也考虑到了与传统材料相关联的问题，如供应链稳定性以及对环境的影响。
就在不久前，一些独立的小组使用了先进技术来研究氧气对于锂离子电池性能产生影响的事实。这一点自从发现每当充放电时会释放少量氧气后就被认识到了。但是，由于这种现象发生得非常隐蔽，而且氧气流失带来的广泛影响尚未得到充分理解，因此它一直被低估。在斯坦福大学参与其中的一项研究中，科学家Peter Csernica解释道：“通过500次循环，我们发现总共有6%的氧气泄漏，这个数字可能看起来不大，但如果我们将其细分，每次循环只占1%，这意味着这个过程具有巨大的潜力。”
斯坦福大学领导的一个团队通过切开并扫描充放完毕后的电极样品，用X射线显微镜结合计算成像技术，对纳米级结构进行观察。此外，他们还利用X射线穿透整个阴极，以验证他们所做到的观察结果是否可以扩展到整个组件层面。他们发现，最初以“爆发”的方式释放，然后以较慢“滴流”形式逐渐从阴极内部排出。这一过程彻底改变了阴极结构，当氧离开时，它周围金属原子的位置发生变化，使它们跳出理想状态。副教授William Chueh进一步解释说：“随着时间推移，这种金属原子的重新排列，加上由缺乏空气引起化学变化，最终导致了电子设备效率下降。”
东北大学另一组科学家则发现，在基于等比例镍、钴、锰混合物制成的阴极中，氧气逃逸促成了几种破坏性的反应，从而损害了整体结构。而且由于高价镍存在的情况更加严重，它导致更多大量游走自由溶液中的阳离子造成更强烈的人为变异并最终造成系统无法保持平衡荷载能力。
东北大学成员Takashi Nakamura表示：“我们的这一重要发现将为开发一个由过渡金属化合物构成、高能密度且耐用的未来型号提供基础。”
这两项独立但相互补全的研究明确指出了氧气在阻碍电池长期稳定运行中的核心作用，并证实了解决这一难题至关重要，为未来的研发工作提供了坚实基础，并提醒大家注意限制循环过程中的oxide损失，以及这对于破坏性效应所扮演角色。
