模块电源中的氧气逃逸锂电池性能下滑的隐秘元凶

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，因为充放电过程中产生的小量氧气难以被检测到，而且它对整体效应造成广泛影响却未得到充分认识。斯坦福大学参与其中一项研究的Peter Csernica教授解释说：“经过500次循环后，总共损失掉的是6% oxygen，这是一个相对较大的比例，但如果每次循环都测量排出的O2，每次只会损失1%。”

这项由斯坦福大学领导的小组使用X射线显微镜扫描切割后的样品并结合计算成像，对纳米结构进行了观察。此外，他们还用X射线穿透整个阴极，以确认他们发现可以应用于整个部件。在这个过程中，他们发现氧气最初以“爆炸性”方式从表面逸出，然后以“滴答”声从阴极深处逸出。这导致氧气离开时周围金属原子的重新排列，使得所有原子都跳出了它们理想位置。在时间推移下，这些变化最终导致了电子设备效率降低以及老化速度加快。