股票配资世界歡迎您的到来!

定制熱線: 400-678-3556

電池博客

手機電池越来越不耐用?原来是股票配资世界的責任!

来源:未知    2019-01-14 15:48    點擊量:

 

        为什麼你的手機電池在新的時候持數天,但在一年後的幾個小時就隻能用一天了?来自《路透社》的報道稱,最新研究揭示了锂離子電池如何降解并为更持久的電池鋪平道路。

科学家終于揭開了为什麼智能手機電池在使用一年左右之後會出現電池壽命迅速衰減的秘密。根據最新調查結果,人們普遍理解的锂離子電池工作原理是不正确的。它們不是帶電粒子在電池内部以單一,均勻的方向流动,而是以随機的運动模式来回移动。根據研究人員的說法,这些最新研究成果可用于制造新型電池,使電池持續更長時間并保持電量而不會損壞電池的使用壽命。科学家表示,这可能可以促進于電动汽車的大規模推廣,以及改善全球數十億依靠電池運轉的小工具的使用壽命。

这項突破性的研究来自斯坦福大学,麻省理工学院和巴斯大学的研究人員,他們發現我們對锂離子電池(这種類型为我們最喜愛的手機、電腦以及其他小電器提供动力)的理解是不正确的。已知帶電粒子通過材料(電解質)在正電極和負電極之間流动,并且該運动産生電荷。然而,之前認为锂是各向異性的,这意味着它在單一方向上流动,顆粒以單一、均勻的方式通過電池。然而,現在已经發現,現實是非常不同的,并且被稱为離子的顆粒實際上在電解質中来回循環和流动。这會在電池内部産生随機密集的離子,從而産生大量熱量,損壞電池的使用壽命。

結果,電池失去了保持電量的能力,我們经常發現自己更经常地依賴便攜式充電寶。

斯坦福大学助理教授William Chueh說:'我們使用了来自加速器的非常強大的X射線,我們正在使用这些X射線来觀察这些單獨的納米顆粒。“我們最初的期望是锂隻在某些方向上移动。 我們實際看到锂的走向是不符合我們原先理解的方向。該研究利用斯坦福大学SLAC國家加速器實验室的設施,讓科学家團隊在納米尺度上研究電池的工作細節。Chueh博士詳細闡述了这一現象,并解釋說以前的理論沒有說明液體如何與固體相互作用。他說:“有點像太空,我們考慮粒子在真空中的表現,但電池内部不是真空的,它充滿了液體。”該團隊相信他們将能夠通過改變運輸路徑来解決这個缺陷,并在未来開發出更耐用的電池。

那麼問題来了,锂離子電池究竟如何工作?

實際上,锂離子電池通過将電子從電池的一端“移动到另一端”来存儲和釋放能量。我們可以利用来自那些移动電子的能量来为我們工作,比如为鑽機提供动力一樣。

電池的这兩個“端”稱为電極。 一個稱为陽極,另一個稱为陰極。通常,陽極由碳制成,陰極由稱为金屬氧化物的化合物制成,如氧化钴。

最終的電池成分稱为電解質,它位于兩個電極之間。在锂離子電池的情況下,電解質是含有锂離子的鹽溶液。股票配资世界也因此得名。将電池放入設備時,帶正電的锂離子會被吸引并向陰極移动。一旦陰極被这些離子轟擊,陰極就會比陽極充電更多,这會吸引帶負電的電子。随着電子開始向陰極移动,我們迫使它們穿過我們的器件并利用電子流向陰極的能量来産生電能。你可以把它想象成水輪,除了在这里不是水流动,而是電子流动。

锂離子電池特别有用,因为它們是可充電的。當電池連接到充電器時,锂離子以與以前相反的方向移动。當它們從陰極移动到陽極時,電池恢複供另一次使用。與其他電池相比,锂離子電池每單位重量也可以産生更多的電力。这意味着锂離子電池可以存儲與其他電池相同的功率,但可以在更輕更小的體積中實現。

具體我們是如何为電池充電的呢?

簡單来講,電池由三個部件組成:正電極,負電極和電解質。當電池正在充電時,锂離子從正電極中提取并通過晶體結構和電解質移动到負電極,在那里它們被存儲下来。此過程發生得越快,電池充電的速度就越快。制造電池的材料會嚴重限制該速率。石墨是負極的常用材料,因为它能很好地接受正離子并具有高能量密度。在尋找新的電極材料時,研究人員通常會嘗試使顆粒變小。然而,制造具有納米顆粒的實用電池是困難的,因为它與電解質産生許多棘手的化学反應,因此電池不會持續那麼長,而且制造成本昂貴。

産品相關推薦