溶剂的诱导
电池内部工作原理比较复杂,但电池基本上是将电化学能直接转换为电能的装置,且主要由阳极(以石墨为主)、电解质、隔膜和阴极(以层状锂的过渡金属氧化物为主)组成。对于锂离子电池来说,其中起关键作用的活性物质是锂离子,它们储存在电池的阴阳两极中,而电解质的作用就是在两极之间传输这种带电粒子。
第一款商用锂离子电池,后来其结构不变,仅根据应用改变所用材料。2019年,锂离子电池获得了诺贝尔化学奖。
自放电可能发生在阴极,也可能在阳极。该研究的科学家关注的是锂离子电池自放电时,阴极发生了什么变化?因为在科学家看来,阴极材料至关重要,因为它决定了电池可以存储多少能量。
另外值得一提的是,锂离子电池的电解质通常使用碳酸酯类作为有机溶剂来溶解锂盐。因此研究者担心,与这些溶剂相接触的阴极材料也会被降解,从而影响电池的循环寿命。
手机电池是如何充放电的?
目前我们手机使用的电池基本都是锂离子电池,锂电池具有容量大、体积小、电压平台高、循环寿命长等优势。
锂电池在充电的过程中,锂以锂离子的形式从正极中脱嵌,通过电解质移动最终嵌入到负极中,而放电的过程则正好相反。
来源:摄图网
手机锂电池的寿命和电池的循环周期有关,一个循环周期代表电池的所有电量从满到空、再从空到满的过程。我们使用手机的时候,电池健康度也会逐渐下降。
手机电池寿命下降过快
有哪些原因?
1、过度充放电导致寿命衰减
锂离子电池依靠锂离子在正负极之间移动来工作,因此,锂离子电池的正负极能够容纳的锂离子的数量与其容量直接相关。
当对锂离子电池进行深度充放电时,其正负极材料的结构可能会出现破坏,能够容纳锂离子的空间变少,进而其容量也随之降低,也就是我们常说的电池寿命的降低。
2、过冷或过热条件下充电
在使用手机的过程中,锂电池对温度有较高的要求,其正常工作(放电)温度范围在0°C到35°C之间。
如果在低温条件下使用锂电池,不仅电池容量会比平时少,另一方面也存在电池短路的风险;在高温条件下给锂电池充电,可能会使得锂离子正负极结构改变,从而导致电池容量不可逆的衰减。
3、高电压导致电池产生副反应
目前市场上的智能手机通常采用约4.4伏的充放电电压。高电压能够提高锂离子电池的容量,加快锂离子电池的充放电速率,但是会导致锂离子电池电极表面的副反应增大,电解液在高电压下不稳定等一系列副作用。
锂离子电池电解液在与正负极的固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极表面的钝化层。这种钝化层具有固体电解质的特征,锂离子可以经过钝化层自由地嵌入和脱出,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”(solid electrolyte interface),简称SEI膜。形成SEI膜的过程会消耗部分锂离子,使锂离子电池容量发生不可逆的损耗。在高电压的作用下,这类电极表面的副反应严重,使电池容量逐渐下降。
来源:中科院物理所
能延长电池寿命的充电习惯
1、不边充边玩
如果边充电边玩手机,尤其是在运行大体积App时,容易导致手机发热,给电池造成损害。
2、不从电量过低充到满电
手机电池过充或者过放都有损害,一般来说,让手机保持适中的电量,随用随充比较好。
来源:摄图网
3、正确的充电顺序
充电时先将插头插入插座,再将数据线插到手机上。如果顺序颠倒,可能会在瞬间产生较大的浪涌,长期以往可能对手机造成一定的损伤。
充电结束后先拔掉数据线,再拔下充电器,否则容易产生反向瞬时电流,可能会加速电池老化、导致电池寿命缩短等。
4、使用原装充电器
手机原装充电器是根据手机自身配置设计的,能够更好地保护电池。充电器混用可能导致无法快充、手机发热等问题,“三无”劣质充电器给电池带来的危害更大。返回搜狐,查看更多