学者仔细研究了现代电池阴阳极的材料,他们发现这些材料笔直会在使用过程中受到腐蚀,但腐蚀的机制尚未明确。brookhavenNationalLaboratory的团队通过透射电子显微镜观察高质量镍氧阴极,并记录它们在反复充放电时的变化。
该试验声明,当锂离子通过阴阳极的时候,会卡在离子通道当中,它们会和镍氧化物反应,并生成微小的晶体。这些晶体会改变电池内部的结构,并让其他离子无法高效的反应,从而减少了可用的电池容量。令人惊愕的是,这样的衰弱是随机的,并没有任何规律可言。
锂离子电池不够完美的原由在于,电池的元件本来就不完美。无论我们多么留意阴阳极的结构,微小的损伤就会出现晶体。就像煮水的时候,表面不平的容器更容易让热水出现气泡。可以这样说,只要电池材料有缺口,纳米晶体就会出现。
美国能源机构还发起了第二项研究,探索充电速度对电池容量的影响。他们发现,现代电池体积越来越小,这反而会减短电池的寿命。电池的体积越大,充电速度越快,纳米晶体形成的就越慢。