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为什么固态电池容量损失如此之快
固态电池通常被视为能源存储的未来,因为它们比当今的锂离子电池可以存储更多能量并且运行更安全。但仍然存在一个主要问题:它们丧失能力的速度往往比科学家希望的要快得多。现在,来自维也纳工业大学、柏林洪堡大学和亥姆霍兹中心的研究人员 […] 这篇文章《为什么固态电池容量损失如此之快》首先出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告固态电池通常被视为能源存储的未来,因为它们比当今的锂离子电池可以存储更多能量并且运行更安全。
但仍然存在一个主要问题:它们丧失能力的速度往往比科学家希望的要快得多。
现在,来自维也纳工业大学、柏林洪堡大学和柏林亥姆霍兹中心的研究人员发现了一种隐藏的化学过程,可能有助于解释为什么这些先进电池退化得如此之快。
他们发表在 ACS Energy Letters 上的研究结果表明,电池材料内的氧气会在充电和放电过程中缓慢引发破坏性反应。
与传统锂离子电池不同,固态电池使用固体材料而不是易燃液体电解质。这使得它们更加安全,并且可以让电动汽车和电子设备一次充电运行更长时间。
然而,当锂离子在运行过程中来回移动时,这些电池内部的固体材料会膨胀和收缩。这些变化可能会产生微小的裂纹并损坏电池组件之间的接触。
为了保持一切连接,固态电池通常在高压下运行。但这种压力使得科学家很难观察电池工作时内部发生的情况。
为了解决这个问题,Elmar Kataev 开发了一种特殊的实验装置,使研究人员能够在不破坏电池的情况下在实际操作条件下研究电池。
该团队在 BESSY II 研究设施中使用强大的 X 射线技术来同时检查电池表面和隐藏的内部界面。通过结合软X射线光电子能谱和硬X射线光电子能谱,科学家们可以在电池活跃循环时观察电池深处的化学反应。
研究人员研究了一种由硫化钛和氯化钇锂材料制成的固态电池。
他们的发现令人惊讶。
