¿Por qué las baterías de litio de los vehículos eléctricos reducen su capacidad a medida que se utilizan?

El anciano de al lado, hablando de su propia batería de coche eléctrico anteayer, me preguntó muy confundido, por qué la batería de litio del coche eléctrico reducirá la capacidad con el uso, creo que mucha gente conoce este problema, pero específicamente por qué Quizás todo el mundo no lo tenga claro. Recientemente, la Agencia de Energía de Estados Unidos descubrió la causa del "envejecimiento" de la batería: cristales de tamaño nanométrico.

Los investigadores estudiaron cuidadosamente los materiales de los cátodos y ánodos de las baterías modernas. Descubrieron que estos materiales se corroían directamente durante el uso, pero el mecanismo de corrosión no estaba claro. El equipo del Laboratorio Nacional de Brook haven observó cátodos de níquel-oxígeno de alta calidad mediante microscopía electrónica de transmisión y los registró en cambios repetidos durante la carga y descarga. El experimento muestra que cuando los iones de litio pasan a través del ánodo y el cátodo, se "romperán" en el canal de iones y se oxidarán con níquel.

La materia reacciona y produce pequeños cristales. Estos cristales cambian la estructura dentro de la batería y evitan que otros iones reaccionen de manera eficiente, reduciendo la capacidad disponible de la batería. Sorprendentemente, tal debilidad es aleatoria y no existe ninguna ley. La razón por la que la batería de litio no es perfecta es que los componentes de la batería no son perfectos. No importa cuánto prestemos atención a la estructura del ánodo y el cátodo, pequeños daños producirán cristales. Al igual que cuando se hierve el agua, los recipientes con superficies irregulares facilitan que el agua caliente cree burbujas. Se puede decir que mientras el material de la batería tenga un hueco, se producirán nanocristales.

La Agencia de Energía de EE. UU. También lanzó un segundo estudio para explorar el impacto de la velocidad de carga en la capacidad de la batería. Descubrieron que las baterías modernas son cada vez más pequeñas, lo que a su vez acorta la vida útil de la batería. Cuanto más grande es la batería, más rápida es la velocidad de carga y más lenta es la formación de nanocristales.

La página contiene el contenido de la traducción automática.