氧气流失致锂电性能低常用18元器件揭秘真凶

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通过更先进的观察手段。

最近两项独立研究利用了这类先进技术，对氧气在锂离子电池中的作用进行了深入分析。当锂离子电池充放电时，它们会释放出微小量的氧气，这一过程虽然规模微小却对整体效率产生显著影响。在500次循环后，斯坦福大学科学家Peter Csernica指出，每次排出的氧气仅占总量之1%；然而，这些小额流失累积起来对整个系统造成重大影响。

斯坦福大学领导的小组使用X射线显微镜结合计算成像技术，将纳米级结构加以观察，并用X射线穿透整个阴极，以验证他们发现可用于全局分析。这一团队发现氧气最初以“爆发”的方式从表面逸出，然后以“滴答”般慢速从阴极底部释放出去。随着氧气流失，其周围金属原子的重新排列导致结构改变，而缺乏足够氢化物引起化学变化，使得随时间推移逐渐降低了电子传输效率及整体性能。