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近日美國科(ke)(ke)學家(jia)在最新一期《科(ke)(ke)學進展》雜志發(fa)表了關于(yu)鋰電(dian)池(chi)壽(shou)命變短的論文，文中(zhong)詳細(xi)介紹了鋰離(li)子電(dian)池(chi)壽(shou)命變短的原因(yin)并有望幫助開發(fa)充電(dian)更(geng)快、待機時間更(geng)久的電(dian)池(chi)。

美國(guo)能源(yuan)部(bu)布魯克黑文(wen)國(guo)家實驗(yan)室領(ling)導的一個研究(jiu)團隊近日(ri)發現(xian)，當(dang)電(dian)(dian)池產生電(dian)(dian)流時(shi)，若電(dian)(dian)池的電(dian)(dian)極是由納(na)米(mi)粒(li)子制成(cheng)的，納(na)米(mi)粒(li)子部(bu)分區域里的鋰離(li)子濃度會先上升，然后(hou)下降，而(er)非此前一直(zhi)認為的濃度會持續增加。

晶格是晶體內部(bu)的(de)粒(li)子(zi)按一(yi)定幾何圖形排列而(er)成的(de)結(jie)構。鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池的(de)工作原理是鋰(li)離(li)子(zi)在正(zheng)(zheng)負極(ji)晶格間移動，充電(dian)時，鋰(li)離(li)子(zi)從正(zheng)(zheng)極(ji)流到負極(ji)，放電(dian)時正(zheng)(zheng)相反。

“與(yu)海綿吸水(shui)類(lei)似，我們(men)看(kan)到(dao)納米粒子里鋰離子的總濃度(du)在不(bu)(bu)斷增加，”主持(chi)該(gai)研究(jiu)的布魯克(ke)黑文國家實驗室可持(chi)續能(neng)源技術(shu)部(bu)科學家王馮(feng)說，“但(dan)與(yu)水(shui)不(bu)(bu)同，鋰離子會選(xuan)擇性地從某些區域流(liu)出，這造成晶(jing)格間鋰離子濃度(du)不(bu)(bu)一致。”

研究人員(yuan)指出，鋰離(li)子(zi)進(jin)入晶(jing)(jing)格(ge)前，晶(jing)(jing)格(ge)的結構很均勻，一旦鋰離(li)子(zi)進(jin)入，就會拉伸(shen)晶(jing)(jing)格(ge)，當鋰離(li)子(zi)流出時，晶(jing)(jing)格(ge)又(you)收(shou)縮了。鋰離(li)子(zi)的不均勻運動可能(neng)造(zao)成持久性(xing)損(sun)害，原因是它使電(dian)池內活(huo)性(xing)成分的結構變形，并可能(neng)導(dao)致電(dian)池疲勞失效。

研究(jiu)(jiu)人員(yuan)推測這(zhe)種現象也可能發生在其(qi)他高性(xing)能電(dian)池的化學物質中，該(gai)研究(jiu)(jiu)結(jie)果可有(you)助(zhu)于開(kai)發充電(dian)時間更(geng)短、待機時間更(geng)長的電(dian)池。

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