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          手機電池廢得快?那是你充了太多回

          發布時間:2022-05-06 15:37 來源:科技日報

            科技日報訊 可充電鋰離子電池不會永遠滿格,經過足夠多的充電和再充電循環后,它們最終會報廢,F在,美國研究人員發現,電池衰減背后的因素實際上會隨時間而變化。早期,衰變似乎是由單個電極粒子的特性驅動的,但經過數十次充電循環后,這些粒子如何組合在一起更為重要。
            這項近日發表在《科學》雜志上的新研究,由美國能源部SLAC國家加速器實驗室研究人員以及普渡大學、弗吉尼亞理工大學和歐洲同步加速器輻射設施的同事共同實施。研究人員使用計算機視覺技術,研究構成電池電極的單個粒子如何隨著時間的推移而分解。
            研究人員表示,電池粒子就像人一樣,“我們開始都走自己的路,但途中我們會遇到其他人,最終我們會成群結隊,朝著同一個方向前進。要了解峰值效率,我們不但需要研究粒子的個體行為,還需要研究這些粒子在群體中的行為方式”。
            研究人員用X射線研究了電池陰極。在經歷了10或50個充電周期后,他們使用X射線斷層掃描重建了陰極的3D圖像。他們將這些3D圖片切割成一系列2D切片,并使用計算機視覺方法來識別粒子。
            最后,他們確定了2000多個單獨的粒子,為此他們不僅計算了單個粒子的特征,例如大小、形狀和表面粗糙度,還計算了更多的全局特征,例如粒子彼此直接接觸的頻率以及粒子形狀的變化程度。
            研究人員接著發現了一個引人注目的模式:在10次充電循環后,最大的因素是單個粒子的特性,包括粒子的球形程度以及粒子體積與表面積的比率。然而,在50個循環之后,配對和組屬性推動了粒子分解。
            研究人員表示,這不再只是粒子本身,重要的是粒子—粒子相互作用,因為這意味著制造商將可開發控制這些特性的技術。如使用磁場或電場將細長的粒子彼此對齊,新結果表明這將延長電池壽命。

          編輯:陳雅俊
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